JP2010241109A - インクジェット記録装置と画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】いったん回収した空吐出インクの回収率を低下させず、空吐出インク受け周辺が漏出インクによって汚染されないようにする。
【解決手段】複数の貫通孔を有し表面に用紙を担持する無端回転搬送部材と、当該無端回転搬送部材の貫通孔を介して空気を吸引することで用紙を無端回転搬送部材の表面に吸引する吸引手段と、インク噴射ノズルから吐出され上記貫通孔を通過するインクを受け止める空吐出インク受け２２と、を備えるインクジェット記録装置において、上記無端回転搬送部材の内周領域で無端回転搬送部材に周面に沿って固定板を設け、当該固定板には、上記インク噴射ノズルに対応する位置に開口部を形成するとともに、空気吸引のための貫通孔を形成し、空吐出インク受け２２を上記固定板と隙間なく密着させ、上記固定板の開口部に対応する部分の開口を除いて空吐出インク受け２２の内部空間を閉鎖空間とする。
【選択図】図４

Description

本発明は、搬送ベルト等の搬送部材により搬送される記録媒体（以下、用紙という）にインク吐出ヘッドのノズルからインクを噴射して印字を行うインクジェット記録装置に関するものである。

このようなインクジェット記録装置においては、常にインク吐出ヘッドのノズルの乾燥を防止してインク吐出を良好に保つために、次の印刷ジョブの開始前に行うノズルメンテナンスの他に、印刷中に搬送される用紙上方や、用紙間の搬送部材、或いは搬送部材に設けた用紙吸引孔や空吐出専用に設けられた開口部を介して、搬送手段裏側に設置された空吐出インク受けに対して画像形成とは無関係なインクの吐出、所謂「空吐出」を行うことが一般的である。

しかるにヘッドノズルは搬送部材であるベルトの表面、即ち、用紙担持側に対向しているため、空吐出を行うことで搬送ベルト表面をインクで汚染してしまうことがある。そのような汚染を防止するために、搬送ベルトを退避させて、その位置に空吐出のためのインク受けを搬入する技術が提案されたが、構成が複雑で、装置全体も大型化するという問題があり、更には搬送ベルトの退避とインク受けの搬入という移動動作に伴って印字の中断時間が長引き、印字効率が低下するという問題もあった。

特許文献１では、搬送ベルトに設けられた用紙吸引孔を介して、ベルト裏側に設置した空吐出インク受けに対して画像形成とは無関係なインクを印刷中にタイミング良く吐出する（空吐出）にあたって、そのインクジェット記録装置における空吐出インク受けを、空吐出インクの広がりを許容できるほどの大きさにしている。しかながら、このような大きさにしていても、小さなインク滴、特にミスト状になったインクは空吐出インク受け部分で舞い上がりやすく、空吐出インク受けと対向する面板との間の隙間から受けの外部に溢れる場合がある。特に用紙を吸引するための吸引手段（吸引ファン）を有する場合には、吸引ファンによる吸引風によって空吐出インク受け内部が負圧となり、一旦空吐出インク受け内部に回収された比較的大きなインク滴までが、空吐出インク受けと対向する面板との隙間から外側に出てしまい、空吐出インクの回収率が低下してしまうだけでなく、空吐出インク受け以外の周辺に空吐出インクによる汚れが蓄積したり、用紙吸引ファンによって装置外部に拡散放出されるということがあった。

図を用いて説明する。図１７は、従来公知の空吐出インク受け２２の側面を表した図であり、空吐出インク受け２２Ｙ〜２２Ｋが記録ヘッド列毎に配置されている空吐出インク回収機構を示している。用紙は図の左から右に向かって吸着搬送される。なお図の簡略化のため、空吐出インク受けと記録ヘッドの一部は省略して表してある。記録ヘッド１８Ｙ〜１８Ｋはそれぞれ用紙搬送方向に直交する方向（紙面に垂直な方向）に複数のヘッドノズルを有する一方、空吐出インク受け２２Ｙ〜２２Ｋは、それら複数のヘッドノズルから空吐出されるインク滴の流れ（以下、空吐出インク流という；図１８参照）を受け止めることができる長さを有している。

空吐出インク受け２２の下側には用紙吸引手段として吸引ファン２３が設置されており、搬送されてくる用紙を、搬送ベルト８に設けられた複数の吸引孔８ａとベルト撓み防止部材１３に設けられた複数の吸引孔１３ａを介して搬送ベルト８の表面に吸着保持しながら搬送できるようになっている。

図１７に示された構成においては、空吐出インク流１９が空吐出インク受け２２の内部空間に流入すると（図１８）、用紙吸引手段としての吸引ファン２３により、撓み防止部材１３に設けられた複数の吸引孔１３ａだけではなく、空吐出インク流１９を通過させるためにヘッドノズルに対向するよう設けられた空吐出インク用開口部１３ｂにも空気が流れ、それが空吐出インク受け２２の側面部に沿って流れるために、空吐出インク受け２２の内部が負圧状態になる。そのため、一旦空吐出インク受け２２の中に流入した空吐出インク流１９が空吐出インク受け２２の内部空間に留まりきらずに、図１９に示すように、その一部が空吐出インク受け２２の上端部２２ａから流出インク流１９ａとなって外部に漏れ出てしまう。

本発明の課題は、いったん回収した空吐出インクの回収率を低下させず、空吐出インク受け周辺が漏出インクによって汚染されないようにすることである。

本発明によれば、用紙の表面にインクを噴射して印字を行うインクジェット記録装置であって、複数の貫通孔を有し表面に用紙を担持する無端回転搬送部材と、当該無端回転搬送部材の貫通孔を介して空気を吸引することで用紙を無端回転搬送部材の表面に吸引する吸引手段と、用紙の搬送方向と直交する方向に配列された複数のインク噴射ノズルを有するインク吐出ヘッドと、上記無端回転搬送部材の内周領域で上記インク噴射ノズルに対応する位置に配置され、上記インク噴射ノズルから吐出され上記貫通孔を通過するインクを受け止める空吐出インク受けと、上記インク噴射ノズルに対して、無端回転搬送部材上に用紙がなく貫通孔がインク噴射ノズルに対向する位置にきたタイミングでインク吐出を実行する制御手段とを備えるインクジェット記録装置において、上記無端回転搬送部材の内周領域で無端回転搬送部材に周面に沿って固定板を設け、当該固定板には、上記インク噴射ノズルに対応する位置に開口部を形成するとともに、空気吸引のための貫通孔を形成し、上記空吐出インク受けを上記固定板と隙間なく密着させ、上記固定板の開口部に対応する部分の開口を除いて上記空吐出インク受けの内部空間を閉鎖空間とすることによって、上記課題を解決する。

上記無端回転搬送部材は金属製円筒部材であることも想定されるが、無端回転搬送部材がベルトである場合、上記固定板が上記ベルトを支承する面板として形成されるのが、好適である。また上記インク噴射ノズルの全てに対して、無端回転搬送部材の貫通穴が対応し得るように上記複数の貫通穴が配列されているのも、好都合である。

上記空吐出インク受けが複数のインク噴射ノズルに対応すべく当該複数のインク噴射ノズルの配列方向に延在し、上記固定板の開口部に対向する領域部分のみを突出部とした容器として形成されていても、好ましい。その際、上記突出部を固定板に一体的に設け、空吐出インク受けの残り部分を、上記突出部に隙間なく密着する部材として形成すれば、一層好適である。

上記空吐出インク受けと上記固定板の間に弾性部材を介在させて隙間のない密着を実現することも、目的に適っている。
上記空吐出インク受けを上記固定板に押圧して上記閉鎖空間の形成を実現する保持位置と、上記押圧を解除して閉鎖空間を解く解除位置との間で変位可能な保持部材を備えた加圧／解除機構を設けているのも、好ましい。
上記空吐出インク受けにインク回収用排出口を形成し、当該排出口へ向かって上記空吐出インク受け内部空間を傾斜させることも、好適である。その際、上記排出口から排出される空吐出インクを回収するタンクを付設していれば、一層好ましい。

本発明によれば、無端回転搬送部材の内周領域で無端回転搬送部材に周面に沿って固定板を設け、当該固定板には、インク噴射ノズルに対応する位置に開口部を形成するとともに、空気吸引のための貫通孔を形成し、空吐出インク受けを上記固定板と隙間なく密着させ、上記固定板の開口部に対応する部分の開口を除いて上記空吐出インク受けの内部空間を閉鎖空間とすることによって、用紙吸引のためにインク吐出方向と略同方向に流れる空気流による負圧によって、固定板と空吐出インク受けとの隙間から空吐出インクが漏出することがなくなり、空吐出インクの回収率を高めることができ、また漏れ出したインクによる、空吐出インク受け以外の汚染を防止することができる。

無端回転搬送部材がベルトである場合、固定板を、ベルト支承の面板として形成することで、ベルト挙動の不安定さを解消できる。また上記インク噴射ノズルの全てに対して、無端回転搬送部材の貫通穴が対応し得るように上記複数の貫通穴が配列されていれば、配列された全てのヘッドノズルからの吐出状態を良好に保つための空吐出を行うことができる。

上記空吐出インク受けが複数のインク噴射ノズルに対応すべく当該複数のインク噴射ノズルの配列方向に延在し、上記固定板の開口部に対向する領域部分のみを突出部とした容器として形成されていれば、用紙搬送方向と直交する方向に配列された複数のヘッドノズルに対して１個の空吐出インク受けで受け持つことができ、ヘッドノズルの数が多くとも空吐出受けの総数を減らすことができる。更に、固定板の開口部に対向する部分のみで空吐出インク受けの一部を突出させたことにより、固定板の開口部と開口部との間に用紙吸引のための吸引口を設けることができ、用紙の吸着力を確保できると共に、空吐出インク受けの先端形状が用紙搬送方向と直交する方向及び用紙搬送方向と平行な方向の両方で凸状となり、その突出空間に吐出されたインクの流れが空吐出インク受けの底面に跳ね返る際に空吐出インク受けの突出していない部分で留めることができ、空吐出インク受けと固定板の間に残り得る空吐出インクの量を抑えることができ、回収率が向上する。上記突出部を固定板に一体的に設け、空吐出インク受けの残り部分を、上記突出部に隙間なく密着する部材として形成すれば、空吐出インク受けの製作・取り付けが容易になる。

上記空吐出インク受けと上記固定板の間に弾性部材を介在させて隙間のない密着を実現すれば、空吐出インク受け密着面の部品精度が多少ばらついても使用する弾性部材の硬度や厚みの最適化を行うことで、密閉度合いを更に高めることが可能となる。上記空吐出インク受けを上記固定板に押圧して上記閉鎖空間の形成を実現する保持位置と、上記押圧を解除して閉鎖空間を解く解除位置との間で変位可能な保持部材を備えた加圧／解除機構を設ければ、空吐出インク受けを確実に密閉状態にすることができ、メンテナンス等で空吐出インク受けを着脱する際には、空吐出インク受けを相手部材から簡単に離間させることができ、作業性が向上する。
上記空吐出インク受けにインク回収用排出口を形成し、当該排出口へ向かって上記空吐出インク受け内部空間を傾斜させれば、インクが空吐出インク受けに蓄積せず、空吐出インク受けの取替えの手間を生じることがない。上記排出口から排出される空吐出インクを回収するタンクを付設すれば、回収したインクの処理が容易である。

本発明に係るインクジェット記録装置を装着する画像形成装置の主要部構成を示す側面図である。 本発明の特徴をなす空吐出インク受けの上面図である。 図２における断面Ａ−Ａの図である。 本発明の特徴をなす空吐出インク受けを用紙搬送方向と直交する方向から見た図である。 別の形態における空吐出インク受けを用紙搬送方向と直交する方向から見た図である。 図５に示した空吐出インク受けを用紙搬送方向と平行な方向から見た断面図である。 第３の形態を示す図である。 第４の形態を示す図である。 図７若しくは図８に示した空吐出インク受けを用紙搬送方向と平行な方向から見た断面図である。 加圧機構を更に備え空吐出インク受けを弾性部材に密着する様子を示す図である。 空吐出インク受けを圧解除により弾性部材から離間した様子を示す図である。 空吐出インク受け上端部形状を示す概略図である。 本発明の別様式に係る空吐出インク受けの側面を示す図である。 図１３と同じ様式に係る別形態の空吐出インク受けの側面を示す図である。 図１４の空吐出インク受け密閉方式を搬送方向と平行な方向から見た断面図である。 空吐出インクを回収するタイプの空吐出インク受けの構成を示す、用紙搬送方向と直交する方向から見た図である。 従来の空吐出インク受けを用紙搬送方向と直交する方向から見た図である。 空吐出インク流の概略図である。 流出インク流を説明する図である。

以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。先ず、側面から見た主要部構成を表す図１を参照しつつ、本発明に係るインクジェット記録装置を装着する画像形成装置について説明する。

画像形成装置１００は、カラー印刷用に構成されており、図中左方に給紙部１、図中右方に排紙部１２がそれぞれ配置され、給紙部１から排紙部１２に向かって用紙搬送経路が装置内部に形成されている。給紙部１の直ぐ下流側には用紙送りローラ対５，５とレジストローラ対２，２が備えられており、記録媒体たる用紙３を図中左方から右方へ送るように構成されている。

給紙搬送経路の中間部においては、２つのベルトローラ６，７間に掛け渡されるように巻回された搬送ベルト８が備えられる。搬送ベルト８はループ状とされ、用紙を搬送する上側経路８Ｘと、戻り経路である下側経路８Ｙと、を構成している。また搬送ベルト８には用紙３の空吐出インク通過用開口を兼ねた吸引孔８ａが多数設けられている（図６参照）。多数の孔８ａは、用紙搬送方向と直交する方向に所定間隔で配列された孔列を形成すると共に、その孔列が用紙搬送方向に互いに所定の間隔で配列されており、複数列の孔列に含まれる孔の全てが記録ヘッドにある全てのノズルと対向する位置を通過するように配列されている。なお、それら複数の孔列のうち基準となる孔列を認識するために、搬送ベルト８の一部にはベルト基準孔列認識マーカーが設けられている（図示せず）。

搬送ベルト８の内部には用紙３に対する吸引手段としての吸引ファン２３（図６も参照）が設置されており、用紙送りローラ対５，５、レジストローラ対２，２によって搬送されてくる用紙３を、搬送ベルト８に設けた不図示の吸引孔を介して上側経路８Ｘの表面に吸着保持させながら、用紙搬送方向下流側のベルトローラ６の駆動によって下流側（右方）へ向けて搬送するようになっている。

搬送ベルト８における上側経路８Ｘの表面に対向する位置にはインク吐出ヘッドユニット４が備えられており、その下面と搬送ベルトの表面との間の隙間部分において用紙搬送経路が形成されている。インク吐出ヘッドユニット４は、４色のインク（イエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ、ブラックＫ）に対応し、用紙搬送方向に沿って４つのブロックとして並べて設けられている。インク吐出ヘッドユニット４の各色に対するインク吐出ヘッドの各固有ヘッドの下部には、例えばイエローＹのインクに対応する部分において、当該インクを搬送ベルト８上の用紙３表面に向けて吐出するための微小径のノズルが設けられている。各固有ヘッドのそれぞれのノズルは搬送ベルト８の用紙搬送方向と直交する方向に相互に並んでおり、多数並んだ複数の固有インクヘッドは相互に所定間隔をあけて配置されたヘッド列を構成している。更に用紙搬送方向で隣接するヘッド列を同様に用紙搬送方向と直交する方向に所定量ずらすことで各固有ヘッドを千鳥配置となし、用紙３の紙幅に対応する長さの所謂ライン型ヘッドとしての記録ヘッド１８Ｙを構成する。他の色のインクに対応する部分においても上記と同様に固有ヘッドが配列され、各記録ヘッド１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋを構成している。更に、各ヘッド列は互いの位置を確定させるための共通部材であるヘッドベース１７に固定されている。

また、記録ヘッド１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋと対向する上側経路８Ｘの裏面側（ベルト内周側）には、用紙搬送の際に搬送ベルト８が下方に撓むのを防止するための撓み防止部材１３が配設されている。この撓み防止部材１３には、全てのヘッドノズルに対向するように空吐出インク用開口部１３ｂが設けられ、更に専ら用紙吸引用の吸引孔１３ａ（図２）も設けられている。撓み防止部材１３の下方には、インク受け側板２４（図２、図３）に連結された空吐出インク受け２２’が設けられている。図２に空吐出インク受け２２’を概略上面図として示した。図の簡略化のため、インク吐出ヘッドユニット４、搬送ベルト８等は省略している。各空吐出インク受け２２’は、空吐出インク用開口部１３ｂの周囲を取り囲むように当該開口部１３ｂより僅かに大きな空吐出インク受入れ形状を有している。図２で明らかなように、用紙搬送方向と直交する方向に隣接した空吐出インク用開口部１３ｂの間や並びの両端に位置する開口部１３ｂの更に外側にも用紙吸引のために吸引孔１３ｃが設けられている。図３は、一つの空吐出インク受け２２’の断面（断面Ａ−Ａ）を示している。空吐出インク受け２２’において、空吐出インク用開口部１３ｂに対向する部分のみがその他の形状部分に対して突出して空吐出インク受入れ形状を構成し、その上端部２２’ａが撓み防止部材１３の裏面に密着した状態で保持されている。その他の領域は、吸引孔１３ｃからの空気流を妨げないように、撓み防止部材１３の裏面から所定の間隔で離れた形状になっている。

これらの構成により、搬送ベルト８の上側経路上を搬送される用紙は平面状態を保ったまま４つの記録ヘッド１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋの下方を順に通過し、この用紙の上面（印字面）に向けてヘッドノズルから各色のインクを吐出することで所望のカラー画像が形成されるようになっている。

図１において、符号９で表され用紙送りローラ対５，５とレジストローラ対２，２の間に位置する部材は、用紙３の位置および搬送方向の長さを読み取る第１の用紙検出部であり、符号１０で表されインク吐出ヘッドユニット４に付設された部材は用紙３へのインク吐出タイミング決定用の記録位置検出部であって、用紙後端部の検知も兼ねている。符号１１で表されインク吐出ヘッドユニット４の用紙搬送方向下流に位置する部材は用紙３の位置を読み取る第２の用紙検出部であり、符号１４で表され下流側ベルトローラ６の上方に位置する部材は用紙３の紙詰まりや次紙の供給タイミング決定用の用紙終端検出部である。更に、排紙部１２には、画像記録済みの用紙３を集積する排出トレイ１５や、用紙３の下面をガイドし排紙トレイまでスムーズに送り出すためのジャンプ台１２ａ等が設けられている。

次に、上記の如く構成された画像形成装置１００の作用について説明する。印字すべき画像の印字指令が不図示の入力手段にて行われると、その画像データがホストコンピュータから通信インターフェースを介して画像メモリに蓄えられる（いずれも図示せず）。不図示のシステムコントローラは、不図示の用紙送り駆動部によって用紙送りローラ５，５を駆動し、給紙部１に積載された用紙３の最上紙の分離搬送を行い、用紙搬送下流側のレジストローラ対２，２に向けて用紙を搬送する。それと同時に搬送ベルト８内周に配された吸引ファン２３を作動し、搬送ベルト８は、所定のタイミングによってベルトローラ６の駆動が開始されることにより、搬送動作に入る。

次に、第１の用紙検出部９による検出信号を受け取ると、所定のタイミングの後、不図示のレジストローラ駆動手段によりレジストローラ対２，２を駆動し、用紙３を搬送ベルト８の表面（上側経路８Ｘ）へと搬送する。搬送ベルト８は搬送されてきた用紙３の吸引搬送動作を開始する。不図示のシステムコントローラは、記録位置検出部１０のセンサ部に用紙３の先端部が到達したことを検出すると、検出結果をもとに所定のタイミングで用紙３に対してインク吐出ヘッドユニット４の各記録ヘッド（１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋ）によって記録を行う。すなわち、不図示の画像メモリに蓄えられた画像データは不図示のプリント制御部に送られ、同じく不図示のヘッドドライバを介してインク色ごとのドットデータに変換され、当該ヘッドドライバにて、４つの記録ヘッド１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋそれぞれの駆動制御信号を生成する。生成された駆動制御信号が各記録ヘッドのそれぞれのノズルに加えられることによって、ノズルからインクが用紙３の印字面に吐出される。

なお、不図示のプリント制御部によって、記録位置検出部１０からの検出結果をもとに用紙３の搬送速度に同期して４つの記録ヘッド１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋそれぞれの各固有ヘッドのインク吐出タイミングが制御されるので、用紙３の搬送を停止させることなく画像を形成できる。画像記録済みの用紙３は引き続き搬送ベルト８によって搬送され、排紙部１２へ排出される。

次に、空吐出について説明する。印字中または待機中において、特定のノズルの使用頻度が低くなり、或る時間以上インクが吐出されない状態が続くと、ノズル近傍のインク成分が蒸発してインク粘度が高くなる現象が発生する。このような状態になると、記録ヘッド内部のアクチュエータ（図示せず）を動作させてもノズルからインクを吐出できなくなってしまう。従って、このような状態になる前にアクチュエータを動作させ吐出が可能な粘度の範囲内を維持できるよう、劣化インク（粘度が上昇したノズル近傍のインク）を排出すべく空吐出を行うことが重要になってくる。なお、空吐出は、予め定められた経過時間または（記録回数１回を含む）予め定められた記録回数を経過した後に実施するように、制御が行われるようになっている。すなわち、所定時間または（回数１回を含む）所定回数に達するまで記録動作が連続的に行われた場合、不図示のシステムコントローラは、次に搬送される用紙３の先端を第１の用紙検出部９によって検知しておき、現在搬送中の用紙３の後端が記録位置検出部１０の検知位置を通過してから所定タイミングで、不図示のヘッドドライバを介して、先ずインク吐出ヘッドユニット４の記録ヘッド１８Ｙにおけるノズルからプリントに寄与しないインクを吐出させるようになっている。

詳しく述べると、現在搬送中の用紙３の後端が記録位置検出部１０の検知位置を通過してから、搬送ベルトに設けられた不図示のベルト基準孔列認識マーカーが記録位置検出部１０より上流側に配されたベルト基準孔列検知センサ１６によって検知される際、不図示のシステムコントローラによって基準孔列が最初の記録ヘッド１８Ｙに対向した位置に到達するまでの時間が演算によって求められ、それに対応したタイミングでベルト基準孔列を先頭とした複数孔列に属する全ての孔に対して、記録ヘッド１８Ｙにおいてそれぞれの孔に対向したノズルから順次空吐出が行われる。つまり、現在搬送中の用紙３の後端と、次に搬送される用紙３の先端との搬送間隔を利用して、記録ヘッドのヘッド列との対向位置に前後の用紙の隙間（紙間）が位置した時に、その紙間の搬送ベルト８に各記録ヘッドの全てのヘッドノズルと対向する位置を通過するように配置された孔８ａに向けて記録ヘッド１８Ｙのノズルから、プリントに寄与しないインクの空吐出が行われるわけである。

空吐出されたインク滴は、搬送ベルト８の孔８ａと、撓み防止部材１３の空吐出インク用開口部１３ｂを順に通過し、更にその下方の空吐出インク受け２２’に着弾することになり、これにより粘性変化した不良インクが記録ヘッド１８Ｙのヘッドノズルから除去される。図１では、各色ごと互いに隣接するインクヘッドノズルが千鳥配置されていることに対応するために、色ごとに空吐出インク受け２２’が２個ずつ配置されている様子を示している。

以上のようにして記録ヘッド１８Ｙにおける空吐出が実行された後、同様にして搬送ベルト８の孔列がインク吐出ヘッドユニット４の各記録ヘッド１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋとの対向位置に順次移動するのに伴って、各記録ヘッド１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋから順次プリントに寄与しないインクの吐出が行われる。この際、不図示のシステムコントローラは、記録ヘッド１８Ｙによってインクが吐出された搬送ベルト８の孔８ａとほぼ同じ位置に、他の記録ヘッド１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋからのインクが空吐出されるようにインク吐出タイミングを制御する。すなわち、記録位置検出部１０の検出結果をもとに、搬送ベルト８の孔８ａに対して、記録ヘッド１８Ｙによるインクの空吐出位置と一致する箇所に、他の記録ヘッド１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋのノズルから、それぞれのインクを順次空吐出させる。なお、空吐出時における各記録ヘッドのタイミングのずらし方は、通常印字時における各記録ヘッドのタイミングのずらし方と全く同様である。異なっているのは、前者は記録位置検出部１０による用紙後端の検出信号を基準にしているのに対して、後者は用紙先端の検出信号を基準にしている点である。

次に、本発明の特徴部分をなす空吐出インク受けを説明する。図４は、第１の実施形態を示したものである。この形態では、撓み防止部材１３と空吐出インク受け２２との間に密閉性向上のために例えばゴムのような弾性を有した穴開きパッキン２１が撓み防止部材１３の裏面に、その穴が撓み防止部材１３の空吐出インク用開口部１３ｂに合致するように取り付けられており、空吐出インク受け２２をパッキン２１に向けて所定の圧力にて密着させることにより、空吐出インク受け２２内部の空間を、空吐出インク用開口部１３ｂに対向する部分の開口部を除いて、その周囲を囲う密閉空間として構成する。この構成によれば、記録ヘッド１８のヘッドノズルから吐出された空吐出インク流は、空吐出インク受け２２の底面に到達した後、側壁に沿って上昇し、後続の空吐出インク流と合流して再度底面側に導かれるようになる。更に吸引ファン２３による空気流の影響も受けないので、空吐出インク受け２２内に停滞し、ミスト状の細かいインク粒までもが堆積し易くなる（停滞インク流１９ｂ）。その結果、空吐出インクの回収率を高めることができ、また漏れ出したインクによる空吐出インク受け以外の汚染を防止できる。

図５は、空吐出インク受けの別の実施形態を示したものである。図４の空吐出インク受けと違う点は、受けの断面形状そのものを凸形状にしたという点である。なお、空吐出インク受け２２’の、用紙搬送方向と直交する方向の断面形状も、図３に示したように、各空吐出インク用開口部１３ｂの周囲において凸形状になるようにしても良い。

このような形状によれば、空吐出インク流が空吐出インク受け２２’の底面に到達した後、側壁に沿って上昇し、後続の空吐出インク流と合流する際、パッキン２１が空吐出インクで汚染されにくく、空吐出インク受け２２’が満杯になって新しい空吐出インク受けと交換する場合にも、パッキン２１に付着したインクが下方の吸引ファン２３に滴り落ちることがないという利点がある。なお、空吐出インク受け２２’を用紙搬送方向と平行な方向から見た断面図を図６に示す。これは図１６に対応するものである。空吐出インク受け２２’以外については概ね共通するので、共通する部材に同じ参照符号を付し、詳細な説明は図２での説明に譲る。符号２１ａはパッキン穴、符号２４はインク受け側板である。空吐出インク受け２２’において、図６のように撓み防止部材１３の空吐出インク用開口部１３ｂに対向する部分の開口部以外を閉じることによって、パッキン２１側に空吐出インクの不必要な付着を防止することができる。

図７は、空吐出インク受けの第３の実施形態を示したものである。この構成では、空吐出インク受けを空吐出インク受け小２２ｓ、空吐出インク受け大２２ｄの２つに分割し、空吐出インク受け小２２ｓを撓み防止部材１３裏面と隙間がないように一体的に取り付け、更にその下面に密着性向上のための穴開きパッキン２１を取り付けている。この構成によれば、単純形状の各空吐出インク受けを結合することで空吐出インク受けを形成するため、製造コストを低減することができると共に、空吐出インク受けを再セットする場合や、新しい空吐出インク受けと交換する場合に、図４の形態のように、パッキン２１に付着したインクが下方の吸引ファン２３に滴り落ちる可能性があるものの、図５の構成のように再セット時に撓み防止部材１３における空吐出インク用開口部１３ｂと空吐出インク受けの開口部同士の位置合わせを精度良く行う必要もないので、メンテナンス時の作業が楽に行うことが可能である。

図８は、空吐出インク受けの第４の実施形態を示したものである。この構成においては、図７におけるパッキン穴２１ａ周囲の一部に下向きの突起２１ｂを新たに追加したものである。この形態において、突起２１ｂは、空吐出インク受けの底面に到達した後に、外周側壁に沿って上昇してきた空吐出インク流を再び受けの底面側に導くような整流板の役割を果たす。また、パッキン２１表面に付着したインクが徐々に集まって雫となったインク滴を誘導し、空吐出インク受けの底面側に落とすという効果もある。なお、雫が突起２１ｂ側に集まり易くするために、パッキン２１の形状を突起２１ｂに向かって下向きの傾斜を持たせるようにしても良い。更には、雫が突起２１ｂに向かって流れ易くするために、パッキン２１の表面に撥水効果を持たせても良い。なお、図７若しくは図８の空吐出インク受け２２を用紙搬送方向と平行な方向から見た断面図を図９に示す。これは図６に対応するものである。

図１０に、空吐出インク受けの加圧／圧解除機構を加えた構成を示す。この例では、記録ヘッド１８Ｙ〜１８Ｋそれぞれに対応するように設けられた複数の空吐出インク受け２２”は、前述したように、その長手方向（用紙搬送方向に直交する方向一致する）の両端部において２つのインク受け側板２４（破線で示す）によって一体化されている。用紙搬送方向最上流部、最下流部の空吐出インク受け２２”の下部には、メンテナンス時に空吐出インク受けのユニットを出し入れするため２本のＬ字形状スライドレール２５が設けられている。紙面に垂直な方向での手前側、奥側それぞれのインク受け側板２４の用紙搬送方向両端部には、加圧アーム２６，２６’があり、スプリング２７によって用紙搬送方向下流側側の加圧アーム２６は軸２９を中心に図中時計方向に、用紙搬送方向上流側側の加圧アーム２６’は軸２９’を中心に図中反時計方向にそれぞれ付勢されることにより、各空吐出インク受け２２”の上端部を上方のパッキン２１に密着させている。なお、密着状態では各空吐出インク受け２２”とスライドレール２５との間には所定の隙間ができる設定になっている。

空吐出インク受けユニットを再セットする場合や新しいものと交換する場合、不図示の圧解除機構によって用紙搬送方向下流側の加圧アーム２６は軸２９を中心に反時計方向に、上流側の加圧アーム２６’は軸２９’を中心に時計方向に回転する。空吐出インク受けユニットは自重によってスライドレール２５の水平面部分まで移動することになるので、スライドレール２５に沿っての出し入れが容易に行うことができる（図１１）。なお、各空吐出インク受け２２”を用紙搬送方向と平行な方向から見た図を図１２に示すが、空吐出インク受けの長手方向の密着度合いが略均一になるように、本例においては、パッキン２１のゴム硬度や厚みの最適化を図ると共に、空吐出インク受け２２”上端部には僅かな円弧形状２８を持たせている。すなわち、この例では紙面に垂直な方向での手前側、奥側それぞれのインク受け側板２４を上方に持ち上げることにより、容器全体を撓ませて相対するパッキン部に隙間なく密着させる方法を採用している。

図１３、図１４に、別の方式の態様を示す。前述の方式は密着性向上のために空吐出インク受け上端部を対向するパッキン２１の面に所定圧力で押し付け、密着させることによって空吐出インク受け内部を、撓み防止部材１３に対向する部分の開口部を除いて、その周囲を囲う密閉空間として構成しているのに対して、本方式では空吐出インク受け３２の側壁部の片側或いは両側をパッキン３０の範囲内に設けた複数列のリップ形状部３０ａで挟み込む形で、空吐出インク受け３２の内部を撓み防止部材１３に対向する部分の開口部を除いて、その周囲を囲う密閉空間として構成するところに特徴がある。

この方式では、前述の方式のように、密閉のためにインク受けをパッキンの面に押し付けなくとも空吐出インク受け内部を必要十分な密閉空間にすることが可能である。また、空吐出インク受けの部品精度によっては、全てのインク受けの密閉度合いを同等レベルにすることが困難な場合があるが、本方式では密閉度合いにおいてインク受け上端部の形状やインク受け上部の幅、その他の部品精度が多少ばらついてもパッキン３０の範囲内に設けた複数列のリップ形状部３０ａが吸収することになるため、影響は殆ど受けない。言い換えれば、部品の製造コストも低めに抑えることができる。

更に、メンテナンス時に空吐出インク受け３２或いは２２ｄを外したりセットしたりするための機構も、図１３、図１４に示すように、パッキン３０の突き当たり面との間に隙間Ｓができる程度の簡単な機構で有れば良く、部品コストも低く抑えることができる。なお、図１４に係る空吐出インク受け３２を用紙搬送方向と平行な方向から見た断面図を図１５に示す。

以上述べてきた空吐出インク受けは、各ヘッドノズルからの空吐出インクを蓄積する構成であることを前提としているが、それゆえに空吐出インク受けの加圧／圧解除機構を設けて、蓄積量が所定程度になった段階で空吐出インク受け若しくは空吐出インクユニットを交換することになる。空吐出インク受けを交換することなく空吐出インクを回収できる実施例の構成を以下に説明する。この例は、図１６は図２における断面Ａ−Ａで空吐出インクユニットを、記録ヘッド１８や搬送ベルト８と共に見た図であり、用紙は紙面に向かって手前側から奥側へ搬送される。撓み防止部材１３に固定された空吐出インク受けユニット４４は、吸引ファン２３を一体的に備え、内部には空吐出インク受け板４９を所定の傾斜角度θ傾斜して設けている。また空吐出インク受けユニット４４の側方端部には、排出口４６が形成され、傾斜した空吐出インク受け板４９の下流端とつながっている。排出口４６には廃液チューブ４７が取り付けられ、廃液チューブ４７の他端は廃液タンク４８につながっている。廃液チューブ４７は廃液路を形成する。

空吐出インク受けユニット４４の内部空間は、吸引ファン２３の作動によって形成された、用紙を搬送ベルト８に吸着するための空気の流れが影響する範囲内において、撓み防止部材１３に設けられた空吐出インク用開口部や吸引孔，廃液路への排出口４６を除いて実質的に閉鎖空間となっている。このような構成によって、空吐出されたインクＩは空吐出インク受け板４９に当たった後、当該空吐出インク受け板４９の傾斜に沿って排出口４６から出て、廃液チューブ４７を経て廃液タンク４８に回収される。

図１６の例は、空吐出インク受けユニット４４に吸引ファン２３を一体とした構成であり、空吐出インク受けは単一で存在しているので、吸引ファン２３の作動によって形成されるベルトへの用紙吸着のための空気流れは、単一の空吐出インク受けが占める領域よりも外側における撓み防止部材１３上の吸引孔１３ａ，１３ｃを介して生じ、またインク蓄積タイプの空吐出インク受けが図１に概略的に示されるようにヘッドノズルに対向するように搬送ベルトの用紙搬送方向に沿って複数個設置されているのに対して、前述のように搬送ベルトの平面部分に対して単一の空吐出インク受けとして存在している。

吸引ファン２３を空吐出インク受けと切り離すことで、インク回収タイプのものもヘッドノズルに対向するように搬送ベルトの用紙搬送方向に沿って複数個設置するように、構成することも可能である。

また、その際、空吐出インク受けにおいて図３に示したように空吐出インク用開口部１３ｂに対向した部分のみを突出させ、それ以外を撓み防止部材１３の面から離すことによって、主走査方向に並んだ空吐出インク用開口部１３ｂの周囲やその開口孔列間の吸引孔１３ｃによる用紙吸引性能を生かすことも可能であるし、更に前記のように複数の空吐出インク受けの周囲を図１６のように取り巻くように吸引ファン２３のダクトを設けてもよい。

１ 給紙部
２ レジストローラ
３ 用紙
４ インク吐出ヘッドユニット
５ 用紙送りローラ
６，７ ベルトローラ
８ 搬送ベルト
８ａ 空吐出インク通過用開口を兼ねた吸引孔
８Ｘ 搬送ベルトにおける上側経路
８Ｙ 搬送ベルト８における下側経路
９ 第１の用紙検出部
１０ 記録位置検出部
１１ 第２の用紙検出部
１２ 排紙部
１２ａ ジャンプ台
１３ 撓み防止部材
１３ａ，１３ｃ 吸引孔
１３ｂ空吐出インク用開口部
１４ 用紙終端検出部
１５ 排出トレイ
１６ ベルト基準孔列検知センサ
１７ ヘッドベース
１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋ 記録ヘッド
１９ 空吐出インク流
１９ａ 流出インク流
１９ｂ 停滞インク流
２１ パッキン
２１ａ パッキン孔
２２ 空吐出インク受け
２３ 吸引ファン
２４ インク受け側板
２５ スライドレール
２６ 加圧アーム
２７ スプリング
２９ 軸
３０ パッキン
３０ａ リップ形状部
１００ 画像形成装置
Ｓ 隙間

特開２００７−１６８２７７号公報

Claims (10)

1. 記録媒体の表面にインクを噴射して印字を行うインクジェット記録装置であって、
   複数の貫通孔を有し表面に記録媒体を担持する無端回転搬送部材と、
   当該無端回転搬送部材の貫通孔を介して空気を吸引することで記録媒体を無端回転搬送部材の表面に吸引する吸引手段と、
   記録媒体の搬送方向と直交する方向に配列された複数のインク噴射ノズルを有するインク吐出ヘッドと、
   上記無端回転搬送部材の内周領域で上記インク噴射ノズルに対応する位置に配置され、上記インク噴射ノズルから吐出され上記貫通孔を通過するインクを受け止める空吐出インク受けと、
   上記インク噴射ノズルに対して、無端回転搬送部材上に記録媒体がなく貫通孔がインク噴射ノズルに対向する位置にきたタイミングでインク吐出を実行する制御手段と
   を備えるインクジェット記録装置において、
   上記無端回転搬送部材の内周領域で無端回転搬送部材に周面に沿って固定板を設け、当該固定板には、上記インク噴射ノズルに対応する位置に開口部を形成するとともに、空気吸引のための貫通孔を形成し、
   上記空吐出インク受けを、その開口を上記固定板の開口部に合わせて配置して、上記固定板と隙間なく密着させることで上記空吐出インク受けの内部空間を実質的な閉鎖空間としたことを特徴とする、インクジェット記録装置。
2. 上記無端回転搬送部材がベルトであり、上記固定板が上記ベルトを支承する面板として形成され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. 上記インク噴射ノズルの全てに対して、無端回転搬送部材の貫通穴が対応し得るように上記複数の貫通穴が配列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. 上記空吐出インク受けが複数のインク噴射ノズルに対応すべく当該複数のインク噴射ノズルの配列方向に延在し、上記固定板の開口部に対向する領域部分のみを突出部とした容器として形成されることを特徴とする、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。
5. 上記突出部を固定板に一体的に設け、空吐出インク受けの残り部分を、上記突出部に隙間なく密着する部材として形成することを特徴とする、請求項４に記載のインクジェット記録装置。
6. 上記空吐出インク受けと上記固定板の間に弾性部材を介在させて隙間のない密着を実現することを特徴とする、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。
7. 上記空吐出インク受けを上記固定板に押圧して上記閉鎖空間の形成を実現する保持位置と、上記押圧を解除して閉鎖空間を解く解除位置との間で変位可能な保持部材を備えた加圧／解除機構を設けることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
8. 上記空吐出インク受けにインク回収用排出口を形成し、当該排出口へ向かって上記空吐出インク受け内部空間を傾斜させることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
9. 上記排出口から排出される空吐出インクを回収するタンクを付設することを特徴とする、請求項８に記載のインクジェット記録装置。
10. 請求項１〜９のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置を備え、当該インクジェット記録装置の記録媒体搬送方向上流側に給紙部を、下流側に排紙部を配置した、画像形成装置。

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