JP2016168679A - インクジェット印刷装置 - Google Patents

Abstract

【課題】用紙の搬送不良を低減できるインクジェット印刷装置を提供する。
【解決手段】インクジェット印刷装置は、インクジェットヘッド３１と、インクジェットヘッド３１を保持するヘッド保持板４１と、ヘッド保持板４１の下方でエア吸引により用紙Ｐを搬送面１１ｂ上に吸着保持しつつ搬送する搬送部２と、ヘッド保持板４１と搬送面１１ｂとの間の空間を大気圧の空間と連通する連通管４８とを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、インクジェットヘッドからインクを吐出して印刷するインクジェット印刷装置に関する。

ヘッドホルダに固定されたインクジェットヘッドからインクジェットヘッドの直下を搬送される用紙へインクを吐出して印刷するライン型のインクジェット印刷装置が知られている。

ライン型のインクジェット印刷装置では、インクジェットヘッドの直下における用紙搬送のために、いわゆるエア吸引方式の搬送機構が広く用いられている（例えば、特許文献１参照）。

エア吸引方式の搬送機構は、多数のベルト穴が形成された搬送ベルトと、その下方に配置されたファンとを有する。この搬送機構は、ファンにより、ベルト穴を介してヘッドホルダと搬送ベルトとの間の空間であるヘッドホルダ下空間から空気を吸引し、ベルト穴に発生する負圧による吸着力で用紙を搬送ベルト上に吸着保持する。搬送ベルトがこのように用紙を吸着保持しつつ移動することで、用紙を搬送する。

特開２０１４−１９０５１号公報

上述したライン型のインクジェット印刷装置では、ファンがベルト穴を介してヘッドホルダ下空間から空気を吸引することにより、ヘッドホルダ下空間の正圧が維持できなくなることがある。ヘッドホルダ下空間の正圧が維持できなくなると、搬送ベルトの上側と下側との間の圧力差が縮小し、ベルト穴における吸着力が低下する。このため、用紙を搬送ベルトに十分に吸着できず、搬送不良が生じるおそれがある。

本発明は上記に鑑みてなされたもので、用紙の搬送不良を低減できるインクジェット印刷装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係るインクジェット印刷装置の第１の特徴は、インクジェットヘッドと、前記インクジェットヘッドを保持するヘッド保持板と、前記ヘッド保持板の下方でエア吸引により印刷媒体を搬送面上に吸着保持しつつ搬送する搬送部と、前記ヘッド保持板と前記搬送面との間の空間を大気圧の空間と連通する連通経路とを備えることにある。

本発明に係るインクジェット印刷装置の第２の特徴は、前記ヘッド保持板の上側で前記インクジェットヘッドを冷却する冷却風を発生させる冷却部と、前記ヘッド保持板の前記インクジェットヘッドが取り付けられる取付開口部と前記インクジェットヘッドとの間の隙間を塞ぐ閉塞部材とをさらに備えることにある。

本発明に係るインクジェット印刷装置の第１の特徴によれば、連通経路が、ヘッド保持板と搬送面との間の空間を大気圧の空間と連通している。これにより、ヘッド保持板と搬送面との間の空間を大気圧に維持できるので、エア吸引による搬送面における吸着力の低下を抑制できる。この結果、用紙の搬送不良を低減できる。

本発明に係るインクジェット印刷装置の第２の特徴によれば、閉塞部材が、取付開口部とインクジェットヘッドとの間の隙間を塞いでいる。これにより、取付開口部とインクジェットヘッドとの間の隙間から冷却風がヘッド保持板と搬送面との間の空間に漏れることを防止できる。この結果、インクミストの増大を抑えることができる。

実施の形態に係るインクジェット印刷装置の構成を示すブロック図である。 図１に示すインクジェット印刷装置の搬送部および印刷部の概略構成図である。 図１に示すインクジェット印刷装置の搬送部および印刷部の平面図である。 図１に示すインクジェット印刷装置の印刷部の分解斜視図である。 図３のＡ−Ａ線に沿った印刷部および搬送部の部分拡大断面図である。 図１に示すインクジェット印刷装置の搬送部および印刷部における気流の説明図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。各図面を通じて同一もしくは同等の部位や構成要素には、同一もしくは同等の符号を付している。

以下に示す実施の形態は、この発明の技術的思想を具体化するための装置等を例示するものであって、この発明の技術的思想は、各構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。この発明の技術的思想は、特許請求の範囲において、種々の変更を加えることができる。

図１は、本発明の実施の形態に係るインクジェット印刷装置の構成を示すブロック図である。図２は、図１に示すインクジェット印刷装置の搬送部および印刷部の概略構成図である。図３は、搬送部および印刷部の平面図である。図４は、印刷部の分解斜視図である。図５は、図３のＡ−Ａ線に沿った印刷部および搬送部の部分拡大断面図である。

以下の説明において、図２の紙面に直交する方向を前後方向とし、紙面表方向を前方とする。また、図２における紙面の上下左右を上下左右方向とする。図２において、左から右へ向かう方向が印刷媒体である用紙Ｐの搬送方向である。

図１に示すように、本実施の形態に係るインクジェット印刷装置１は、搬送部２と、印刷部３と、制御部４とを備える。

搬送部２は、エア吸引により用紙Ｐを吸着保持しつつ搬送する。図１、図２に示すように、搬送部２は、搬送ベルト１１と、駆動ローラ１２と、従動ローラ１３〜１５と、ベルトモータ１６と、用紙吸着ファン１７とを備える。

搬送ベルト１１は、用紙Ｐを吸着保持して搬送する。搬送ベルト１１は、駆動ローラ１２および従動ローラ１３〜１５に掛け渡される環状のベルトである。搬送ベルト１１には、エア吸引用の貫通穴である複数のベルト穴１１ａが形成されている。搬送ベルト１１は、用紙吸着ファン１７の駆動によりベルト穴１１ａに発生する吸着力により、搬送面１１ｂに用紙Ｐを吸着保持する。搬送面１１ｂは、駆動ローラ１２と従動ローラ１３との間で水平な搬送ベルト１１の上面である。搬送ベルト１１は、図２における時計回り方向に回転することで、吸着保持した用紙Ｐを右方向に搬送する。

駆動ローラ１２は、搬送ベルト１１を図２における時計回り方向に回転させる。

従動ローラ１３〜１５は、駆動ローラ１２とともに搬送ベルト１１を支持する。従動ローラ１３〜１５は、搬送ベルト１１を介して駆動ローラ１２に従動する。従動ローラ１３は、駆動ローラ１２と同じ高さで、駆動ローラ１２の左方に配置されている。従動ローラ１４，１５は、駆動ローラ１２および従動ローラ１３の下方において、互いに左右方向に離間して、同じ高さに配置されている。

ベルトモータ１６は、駆動ローラ１２を回転駆動させる。

用紙吸着ファン１７は、下方向への気流を生じさせる。これにより、用紙吸着ファン１７は、搬送ベルト１１のベルト穴１１ａを介して空気を吸引してベルト穴１１ａに負圧を発生させ、用紙Ｐを搬送面１１ｂ上に吸着させる。用紙吸着ファン１７は、環状の搬送ベルト１１に囲まれた領域に配置されている。

印刷部３は、搬送部２により搬送される用紙Ｐに画像を印刷する。印刷部３は、搬送部２の上方に配置されている。図１〜図４に示すように、印刷部３は、ヘッドユニット２１と、冷却部２２とを備える。

ヘッドユニット２１は、搬送部２により搬送される用紙Ｐにインクを吐出して画像を印刷する。ヘッドユニット２１は、複数のインクジェットヘッド３１と、ヘッドホルダ３２とを備える。

インクジェットヘッド３１は、インク吐出面３１ａを有する。インク吐出面３１ａは、下方の搬送面１１ｂに対向するインクジェットヘッド３１の下面である。インク吐出面３１ａには、前後方向（主走査方向）に沿って配置された複数のノズル（図示せず）が開口している。インクジェットヘッド３１は、インク供給経路（図示せず）を介して供給されるインクをノズルから吐出する。

インクジェットヘッド３１は、複数のヘッド列を形成して配置されている。本実施の形態では、図３に示すように、１２個のインクジェットヘッド３１が、左右方向に沿って所定の間隔で配置された４列のヘッド列Ｌ１〜Ｌ４を形成している。

ヘッド列Ｌ１〜Ｌ４は、それぞれ前後方向（主走査方向）に沿って等間隔で配置された３つのインクジェットヘッド３１からなる。ヘッド列Ｌ１〜Ｌ４の各インクジェットヘッド３１は、隣接するヘッド列間で前後方向に半ピッチ分だけずれるように配置されている。これにより、１２個のインクジェットヘッド３１が千鳥状に配置されている。ヘッド列Ｌ１，Ｌ２の各インクジェットヘッド３１は、互いに同じ色のインクを吐出する。ヘッド列Ｌ３，Ｌ４の各インクジェットヘッド３１は、互いに同じ色のインクを吐出する。

ヘッドホルダ３２は、インクジェットヘッド３１を保持する。ヘッドホルダ３２は、中空状の直方体形状に形成された函体からなる。図４、図５に示すように、ヘッドホルダ３２は、ヘッド保持板４１と、側板４２〜４５と、天板４６と、複数の閉塞部材４７と、複数の連通管（請求項の連通経路に相当）４８とを有する。

ヘッド保持板４１は、ヘッドホルダ３２の底板を構成するとともに、インクジェットヘッド３１を保持して固定する。ヘッド保持板４１は、矩形状に形成されている。ヘッド保持板４１は、搬送部２の上方において水平に設置され、搬送面１１ｂと平行になっている。ヘッド保持板４１には、インクジェットヘッド３１を取り付けるための取付開口部４１ａが、インクジェットヘッド３１と同数だけ形成されている。取付開口部４１ａにインク吐出面３１ａがヘッド保持板４１から下方の搬送面１１ｂ側に突出するようにインクジェットヘッド３１が挿入され、固定される。

取付開口部４１ａは、インクジェットヘッド３１の水平面に沿った断面より大きい貫通穴からなる。これにより、インクジェットヘッド３１の取り付け位置および角度が調整可能になっている。

側板４２，４３，４４，４５は、それぞれヘッドホルダ３２の前側、右側、後側、左側の側壁を形成する。側板４２〜４５は、一体に形成され、ヘッド保持板４１の周囲に立設されている。

前側の側板４２には、４つの通風穴４２ａが形成されている。通風穴４２ａは、後述する吹付部５１によりヘッドホルダ３２内へ空気が吹き付けられる際のヘッドホルダ３２への空気の流入口である。４つの通風穴４２ａは、ヘッド列Ｌ１〜Ｌ４の延長線上に１つずつ形成されている。

後側の側板４４には、４つの通風穴４４ａが形成されている。通風穴４４ａは、後述する吸引部５２によりヘッドホルダ３２から空気が吸引される際の空気の流出口である。４つの通風穴４４ａは、それぞれ前側の側板４２の４つの通風穴４２ａに対向する位置に配置されている。すなわち、４つの通風穴４４ａは、ヘッド列Ｌ１〜Ｌ４の延長線上に１つずつ形成されている。

天板４６は、側板４２〜４５からなる側壁の上端の開口部を塞ぐ蓋である。天板４６は、矩形状に形成されている。

閉塞部材４７は、取付開口部４１ａとインクジェットヘッド３１との間の隙間を塞ぐ部材である。閉塞部材４７は、インクジェットヘッド３１の側面に立設され、インクジェットヘッド３１の側面を周回している。

連通管４８は、ヘッドホルダ下空間Ｓを大気圧の空間である天板４６の上方の空間と連通する。ヘッドホルダ下空間Ｓは、ヘッド保持板４１と搬送面１１ｂとの間の空間である。連通管４８は、ヘッド保持板４１および天板４６を貫通する上下方向に細長いパイプからなる。連通管４８の下端は、ヘッドホルダ下空間Ｓに開口している。連通管４８の上端は、天板４６の上方の空間に開口している。連通管４８は、ヘッド列Ｌ１〜Ｌ４において前後方向に沿って各インクジェットヘッド３１と交互に配置されている。すなわち、連通管４８は、インクジェットヘッド３１と逆配置の千鳥状に配置されている。

冷却部２２は、ヘッドホルダ３２内に冷却風を発生させてインクジェットヘッド３１を冷却する。冷却部２２は、吹付部５１と、吸引部５２とを備える。

吹付部５１は、ヘッドホルダ３２内へ外部から空気を吹き付ける。吹付部５１は、ヘッドホルダ３２の前側に配置されている。吹付部５１は、吹付チャンバ６１と、吹付ファン６２とを備える。

吹付チャンバ６１は、吹付ファン６２とヘッドホルダ３２との間の空気の流路を形成する。吹付チャンバ６１は、左右方向に細長い形状で中空状に形成されている。吹付チャンバ６１は、ヘッドホルダ３２の前側の側板４２上に配置されている。吹付チャンバ６１の側板４２に接する面には、４つの吹付穴６１ａが形成されている。

吹付穴６１ａは、ヘッドホルダ３２内へ空気を吹き付ける際の吹付チャンバ６１からの空気の流出口である。吹付穴６１ａは、側板４２の通風穴４２ａに対応する位置に配置されている。すなわち、４つの吹付穴６１ａは、ヘッド列Ｌ１〜Ｌ４の延長線上に１つずつ形成されている。

吹付ファン６２は、吹付チャンバ６１の一端から吹付チャンバ６１内へ送風する。これにより、吹付チャンバ６１の吹付穴６１ａおよびヘッドホルダ３２の側板４２の通風穴４２ａを介してヘッドホルダ３２内へ空気が吹き付けられる。

吸引部５２は、ヘッドホルダ３２から空気を吸引する。吸引部５２は、ヘッドホルダ３２の後側に配置されている。吸引部５２は、吸引チャンバ６６と、吸引ファン６７とを備える。

吸引チャンバ６６は、ヘッドホルダ３２と吸引ファン６７との間の空気の流路を形成する。吸引チャンバ６６は、左右方向に細長い形状で中空状に形成されている。吸引チャンバ６６は、ヘッドホルダ３２の後側の側板４４上に配置されている。吸引チャンバ６６の側板４４に接する面には、４つの吸引穴６６ａが形成されている。

吸引穴６６ａは、ヘッドホルダ３２から空気を吸引する際の吸引チャンバ６６への空気の流入口である。吸引穴６６ａは、側板４４の通風穴４４ａに対応する位置に配置されている。すなわち、４つの吸引穴６６ａは、ヘッド列Ｌ１〜Ｌ４の延長線上に１つずつ形成されている。

吸引ファン６７は、吸引チャンバ６６の一端から空気を吸引する。これにより、吸引チャンバ６６の吸引穴６６ａおよびヘッドホルダ３２の側板４４の通風穴４４ａを介してヘッドホルダ３２から空気が吸引される。

制御部４は、インクジェット印刷装置１の各部の動作を制御する。制御部４は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ハードディスク等を備えて構成される。

具体的には、制御部４は、印刷時において、搬送部２により用紙Ｐを搬送させつつ、インクジェットヘッド３１からインクを吐出させるとともに、冷却部２２によりインクジェットヘッド３１を冷却するよう制御する。

次に、インクジェット印刷装置１の動作について説明する。

印刷ジョブが入力されると、制御部４は、ベルトモータ１６により駆動ローラ１２を起動させる。これにより、搬送ベルト１１の周回駆動が開始される。

また、制御部４は、用紙吸着ファン１７を起動させる。これにより、図６に示すように、ベルト吸引気流Ｗｋが生じる。ベルト吸引気流Ｗｋは、搬送ベルト１１の上側の空間であるヘッドホルダ下空間Ｓから、ベルト穴１１ａを通って搬送ベルト１１の下側の空間へ流れる気流である。ベルト吸引気流Ｗｋは、ベルト穴１１ａに吸着力を発生させる。

ベルト吸引気流Ｗｋによりヘッドホルダ下空間Ｓから空気が吸引されると、それに伴い、連通気流Ｗｒが生じる。連通気流Ｗｒは、連通管４８内を通って、大気圧の空間であるヘッドホルダ３２の上方の空間からヘッドホルダ下空間Ｓへ流れる気流である。連通気流Ｗｒによりヘッドホルダ下空間Ｓに空気が流入し、ヘッドホルダ下空間Ｓが大気圧に維持される。これにより、ベルト吸引気流Ｗｋが維持され、ベルト穴１１ａにおける吸着力が維持される。

また、制御部４は、吹付ファン６２および吸引ファン６７を起動させる。吹付ファン６２の駆動により、吹付チャンバ６１の吹付穴６１ａおよびヘッドホルダ３２の側板４２の通風穴４２ａを介してヘッドホルダ３２内へ空気が吹き付けられる。また、吸引ファン６７の駆動により、吸引チャンバ６６の吸引穴６６ａおよびヘッドホルダ３２の側板４４の通風穴４４ａを介してヘッドホルダ３２から空気が吸引される。これにより、図６に示すように、ヘッドホルダ３２内、すなわちヘッド保持板４１の上側に、前側から後側へ流れる冷却風Ｗｃが生じる。

図示しない給紙部から搬送部２へ用紙Ｐが給紙されると、用紙Ｐは、ベルト穴１１ａにおける吸着力により搬送ベルト１１の搬送面１１ｂ上に吸着保持されつつ搬送される。制御部４は、ヘッドユニット２１の下方を搬送される用紙Ｐに対し、インクジェットヘッド３１からインクを吐出させて画像を印刷させる。指定印刷枚数が複数枚の場合、制御部４は、順次給紙されて搬送面１１ｂ上を搬送される各用紙Ｐに対して、インクジェットヘッド３１からインクを吐出させて画像を印刷させる。

インクジェットヘッド３１が駆動されると、インクジェットヘッド３１は発熱する。これに対し、インクジェット印刷装置１では、冷却風Ｗｃによりインクジェットヘッド３１が冷却され、温度上昇が抑えられる。これにより、インクジェットヘッド３１の故障等を抑えることができる。

印刷された用紙Ｐは、搬送部２を抜けると、図示しない排紙部へ搬送されて排紙される。最後の用紙Ｐが排紙されると、制御部４は、駆動ローラ１２を停止させるとともに、用紙吸着ファン１７を停止させる。また、制御部４は、吹付ファン６２および吸引ファン６７を停止させる。これにより、印刷動作が終了する。

以上説明したように、インクジェット印刷装置１では、連通管４８が、ヘッドホルダ下空間Ｓを大気圧の空間と連通している。これにより、ヘッドホルダ下空間Ｓを大気圧に維持できるので、エア吸引による搬送面１１ｂのベルト穴１１ａにおける吸着力の低下を抑制できる。この結果、用紙Ｐの搬送不良を低減できる。

また、インクジェット印刷装置１では、閉塞部材４７が、ヘッド保持板４１の取付開口部４１ａとインクジェットヘッド３１との間の隙間を塞いでいる。これにより、取付開口部４１ａとインクジェットヘッド３１との間の隙間から冷却風Ｗｃがヘッドホルダ下空間Ｓに漏れることを防止できる。この結果、ヘッドホルダ下空間Ｓに漏れた冷却風Ｗｃの影響によるインクミストの増大を抑えることができる。

本発明は上記実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。

１ インクジェット印刷装置
２ 搬送部
３ 印刷部
４ 制御部
１１ 搬送ベルト
１１ａ ベルト穴
１１ｂ 搬送面
１２ 駆動ローラ
１３〜１５ 従動ローラ
１６ ベルトモータ
１７ 用紙吸着ファン
２１ ヘッドユニット
２２ 冷却部
３１ インクジェットヘッド
３２ ヘッドホルダ
４１ ヘッド保持板
４１ａ 取付開口部
４２〜４５ 側板
４２ａ，４４ａ 通風穴
４６ 天板
４７ 閉塞部材
４８ 連通管
５１ 吹付部
５２ 吸引部
６１ 吹付チャンバ
６１ａ 吹付穴
６２ 吹付ファン
６６ 吸引チャンバ
６６ａ 吸引穴
６７ 吸引ファン
Ｓ ヘッドホルダ下空間

Claims (2)

1. インクジェットヘッドと、
   前記インクジェットヘッドを保持するヘッド保持板と、
   前記ヘッド保持板の下方でエア吸引により印刷媒体を搬送面上に吸着保持しつつ搬送する搬送部と、
   前記ヘッド保持板と前記搬送面との間の空間を大気圧の空間と連通する連通経路と
   を備えることを特徴とするインクジェット印刷装置。
2. 前記ヘッド保持板の上側で前記インクジェットヘッドを冷却する冷却風を発生させる冷却部と、
   前記ヘッド保持板の前記インクジェットヘッドが取り付けられる取付開口部と前記インクジェットヘッドとの間の隙間を塞ぐ閉塞部材と
   をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット印刷装置。