JP2017087480A - Liquid discharge device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液滴を吐出する液体吐出装置に関する。 The present invention relates to a liquid ejection device that ejects liquid droplets.
記録材に、吐出ヘッド(以下、単にヘッドあるいは記録ヘッドなどと記すことがある)から液滴を吐出して記録物を形成する液体吐出装置として、インクジェット記録装置などの画像形成装置が知られている。なお、「液体吐出装置」とは吐出ヘッドから液滴・液体を吐出する装置を意味し、画像形成・画像記録を行うものに限定されない。 2. Description of the Related Art Image forming apparatuses such as ink jet recording apparatuses are known as liquid ejecting apparatuses for ejecting liquid droplets from recording heads (hereinafter sometimes simply referred to as heads or recording heads) to form recordings. Yes. The “liquid ejecting apparatus” means an apparatus that ejects liquid droplets / liquid from an ejection head, and is not limited to an apparatus that performs image formation / image recording.
上記のような液滴吐出記録方式の画像形成装置では、微細な吐出口からインク滴を吐出させるため、乾燥によるインクの増粘や固着あるいはインク中に生じる気泡などに起因してノズルに目詰まりが発生し、吐出不良になることがある。そこで、このような吐出不良を防止するために空吐出を行うことが知られている。 In the image forming apparatus of the above-described droplet discharge recording method, since ink droplets are discharged from fine discharge ports, the nozzles are clogged due to thickening or sticking of ink due to drying or bubbles generated in the ink. May occur, resulting in ejection failure. Therefore, it is known to perform idle ejection in order to prevent such ejection failure.
また、液滴吐出記録方式の画像形成装置において、用紙(OHPシート等を含み、記録媒体、記録紙、記録材ともいう)を搬送する搬送手段として、搬送ドラムを用いるものがある。例えば、特開2010−5997号公報(特許文献1)には、枚葉式圧胴搬送方式のインクジェット記録装置が開示されている。 In addition, there is a droplet discharge recording type image forming apparatus that uses a transport drum as a transport unit that transports paper (including an OHP sheet or the like, also called a recording medium, a recording paper, or a recording material). For example, Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2010-5997 (Patent Document 1) discloses a single-wafer type impression cylinder conveyance type inkjet recording apparatus.
特許文献1に記載のものは、枚葉式圧胴搬送方式のインクジェットヘッドを配置した圧胴周辺のインク飛散を防止するとともに、インクジェットヘッドの吐出安定性を確保するためにパージを実行するというものである。これを実現するために、インクジェットヘッドの対抗する位置に設けられる渡し胴の周面には、記録媒体を保持しない非保持位置にヘッドのインク吐出幅に対応する形状を有する開口部が設けられ、開口部と連通する経路が圧胴の内部に開口部と一体に設けられる。そして、吸引流路を介してパージ(空吐出)されたインクや、画像記録により発生したインクミストを開口部から圧胴内部に回収する構成となっている。
従来の、回転するドラムにより搬送される用紙にインクジェットヘッドによりインクを吐出して画像を形成する画像形成装置では、ドラム外周の画像形成領域以外に空吐出されたインクを受ける空吐出受けを設けている。そして、ミスト等が空吐出受けの外部に流出し機内や用紙を汚染しないように吸引して負圧を形成して空吐出を行っている。 In a conventional image forming apparatus that forms an image by ejecting ink by an ink jet head onto a sheet conveyed by a rotating drum, an empty discharge receiver that receives the ink discharged in an area other than the image forming area on the outer periphery of the drum is provided. Yes. Then, mist or the like is sucked out of the idle discharge receptacle and sucked so as not to contaminate the inside of the machine or the paper to form a negative pressure, thereby performing idle discharge.
しかし、回転するドラムの空吐出受けを吸引する為には、回転するドラム内部に吸引ファンを設けるか、空吐出受けからドラム外部まで吸引経路を構成して外部に吸引ファンを設ける必要がある。ドラム内部にファンを設ける場合は電気接続の問題や吸引により蓄積したインクの処理が問題となる。また、外部まで吸引経路を構成する場合は、ドラム軸は中空で固定とし大型の軸受けによりドラムを回転支持し、固定された回転軸の中空部から吸引することとなり、ドラムの回転支持部が大型で高価になり、また吸引経路が長い為に経路の途中でインクが固着し、最悪は吸引できなくなる問題がある。特に最近は印刷速度の高速化のためにインクの定着を速めるために高乾燥性のインクが使われるようになり、固着という不具合が発生しやすい傾向にある。 However, in order to suck the empty discharge receiver of the rotating drum, it is necessary to provide a suction fan inside the rotating drum, or to provide a suction fan outside by configuring a suction path from the empty discharge receiver to the outside of the drum. When a fan is provided inside the drum, problems of electrical connection and processing of ink accumulated by suction become a problem. In addition, when the suction path is configured to the outside, the drum shaft is hollow and fixed, the drum is rotated and supported by a large bearing, and suction is performed from the hollow portion of the fixed rotating shaft. In addition, since the suction path is long, the ink is fixed in the middle of the path, and in the worst case, the suction cannot be performed. In particular, recently, highly dry ink has been used to speed up the fixing of the ink in order to increase the printing speed, and there is a tendency that a problem of sticking tends to occur.
上記特許文献1に記載のものは、記録媒体を保持しない非保持位置に開口部504を設け、この開口部と連通する吸引流路(506)を介して吸引することで空吐出されたインクやミストを回収するものであり、ドラムの回転支持部が大型で高価になったり、吸引経路が長くなりインクが固着して吸引できなくなるという問題は解消できていない。
In the above-mentioned
本発明は、従来の液体吐出装置における上述の問題に鑑みてなされたものであり、簡単で安価な構成で、吸引経路も短くインクの固着が発生しないで、空吐出受けを吸引して負圧を形成することのできる液体吐出装置を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems in the conventional liquid ejection device, and has a simple and inexpensive configuration, a short suction path, and no ink sticking. It is an object of the present invention to provide a liquid ejection device capable of forming the liquid.
上記の課題を解決するため、本発明は、回転するドラム外周に沿って記録材を搬送し、前記ドラム周面に対向して円周方向に配置された吐出ヘッドから液体を吐出することで前記記録材に記録物を形成する液体吐出装置において、前記ドラムの外周近傍に配置されドラム軸方向に延びて設けられ、前記吐出ヘッドからの液体を受ける空吐出受けを少なくとも1つ有し、前記空吐出受けは、前記ドラムの少なくとも一方側の端面に開口される開口部を有し、該開口部に隙間を介して対向配置される負圧形成手段を前記ドラムとは別体で固定的に設けたことを特徴とする。 In order to solve the above problems, the present invention conveys a recording material along the outer periphery of a rotating drum, and discharges the liquid from an ejection head disposed in a circumferential direction so as to face the drum circumferential surface. In the liquid discharge apparatus for forming a recorded matter on a recording material, the liquid discharge apparatus includes at least one empty discharge receiver disposed near the outer periphery of the drum and extending in the drum axial direction, and receiving liquid from the discharge head. The discharge receiver has an opening that is opened on at least one end surface of the drum, and negative pressure forming means that is disposed opposite to the opening via a gap is fixedly provided separately from the drum. It is characterized by that.
本発明の液体吐出装置によれば、従来構成のような吸引経路が長い構成で生じるインク固着等の不具合を解消でき、さらに、ドラム回転軸を固定の中空軸とし大型の軸受けで回転支持する構成上の制約もなく、簡単な構成で安価に、空吐出受けを吸引して負圧を形成することができる。 According to the liquid ejection apparatus of the present invention, it is possible to eliminate problems such as ink sticking that occurs in a configuration having a long suction path as in the conventional configuration, and further, a configuration in which the drum rotation shaft is a fixed hollow shaft and is rotatably supported by a large bearing Without any restriction, it is possible to form a negative pressure by sucking the empty discharge receptacle with a simple configuration at low cost.
図1は、本発明に係る液体吐出装置の一例であるインクジェット記録装置の概略構成を示す図である。この図に示すインクジェット記録装置は、搬送ドラムを用いて記録媒体を搬送する方式のものであり、搬送ドラム1、給紙ユニット2、インクジェットヘッド(吐出ヘッド)4等を有している。
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an ink jet recording apparatus which is an example of a liquid ejection apparatus according to the present invention. The ink jet recording apparatus shown in this figure is of a type that transports a recording medium using a transport drum, and includes a
搬送ドラム1には用紙グリッパ3が少なくとも一個ドラム外周に設けられ、搬送ドラム1の左側から給紙ユニット2より送られた用紙Pの先端をグリップし、搬送ドラム1を図中反時計方向に回転し搬送ドラム1に巻きつけて用紙を搬送し、搬送ドラム上部に円周状(放射状)に複数配置されたインクジェットヘッド(吐出ヘッド)4からインクを吐出してドラムにより搬送される用紙Pに画像を形成し、搬送ドラム右側の排紙ユニットへ用紙グリッパ3を開放して画像が形成された用紙を排出する。
At least one
図2は、搬送ドラム部を詳しく示す正面図である。また、図3は、空吐出受けが上部に回転してきた位置での搬送ドラムの上面図である。また、図4は、図3のA視断面図である。 FIG. 2 is a front view showing the conveyance drum unit in detail. FIG. 3 is a top view of the transport drum at a position where the idle discharge receiver has been rotated upward. 4 is a cross-sectional view taken along the line A in FIG.
搬送ドラム1の用紙が搬送されないエリアの少なくとも一方のドラム端面に開口して空吐出受け5が設けられている。空吐出受け5は、少なくとも一個設けられる。この空吐出受け5は、図3及び図4に示されるように、搬送ドラム1の軸方向に延びて設けられており、その片側端部(後述する負圧形成手段8側の端部)が開放されている(搬送ドラム1の端面に開口している)。なお、空吐出受け5は、両側の端部が(負圧形成手段8と反対側も)開放されていても良い。
An
また、搬送ドラム1の一方側の端面の外側で、図2のように軸方向から見たときのインクジェットヘッド4が配置されている角度領域に円弧状の吸引ダクト6が設けられている。図4に示すように、吸引ダクト6と空吐出受け5の軸方向端部開口5bとは、微小な隙間を介して対面するように設けられている。この微小な隙間は、0mmより大きく、1mm以下の間隔であることが好ましい。そして、吸引ダクト6には吸引ファン7が付設され、この吸引ファン7を駆動することにより、吸引ダクト6内に負圧形成が可能となっている。吸引ダクト6と吸引ファン7で負圧形成手段8を構成している。負圧形成手段8(吸引ダクト6と吸引ファン7)は、搬送ドラム1とは別体で装置本体に固定して設けられている。なお、吸引ダクト6は、搬送ドラム1との対向面及び吸引ファン7に対応する部分が開放され、他の部分は閉鎖されている。
Further, an
搬送ドラム1が図2の状態から90度反時計回り方向に回転すると、図3及び図4に示すように空吐出受け5がドラム上部に回動してくる。これにより、空吐出受け5の開口部5a(空吐出されたインクを受ける開口部)が、インクジェットヘッド4と対向するようになる(図3)。なお、図3ではインクジェットヘッド4や用紙等は省略されている。また、空吐出受け5の端部開口5bが吸引ダクト6と対向するようになる(図4)。
When the
このような構成において、空吐出受け5の開口部5aを各インクジェットヘッド4と対向させた状態で空吐出を行う。空吐出を実施するときには、吸引ファン7を駆動して負圧形成手段8を作動させる。これにより、インクジェットヘッド4からの空吐出を空吐出受け5に吐出すると、空吐出受け5の端部開口5bに微小な隙間を介して設けられた負圧形成手段8により負圧が形成されているので、空吐出受け5に吐出されたインクを吸引ダクト6に吸い込んで回収することが可能となる。
In such a configuration, idle ejection is performed in a state where the opening 5 a of the
本構成では、空吐出されたインクを吸引する吸引経路は、空吐出受け5の端部開口5bと吸引ダクト6(負圧形成手段8)間の微小な隙間のみである。また、ドラム回転軸を中空軸とする必要も無い。そのため、従来構成のような吸引経路が長い構成で生じるインク固着等の不具合を解消でき、さらに、ドラム回転軸を固定の中空軸とし大型の軸受けで回転支持する構成上の制約もなく、簡単な構成で安価に目的を達成することができる。
In this configuration, the suction path for sucking the ink that has been ejected idle is only a minute gap between the end opening 5b of the
図5は、ドラム端面に円周状のリブを設けて、負圧形成手段8における負圧形成効果を高めた実施例(第2実施例)を示す図である。図5(a)は正面図、図5(b)は空吐出受けが上部に回転してきた位置での上面図、図5(c)は図5(b)のA視断面図である。
FIG. 5 is a view showing an embodiment (second embodiment) in which a circumferential rib is provided on the drum end face to enhance the negative pressure forming effect in the negative
先に説明したように、負圧形成手段の吸引ダクト6は、搬送ドラム1の端面(空吐出受け5の端部開口5b)と微小な間隔を介して設けられている。図2及び図5(a)から分かるように、ドラム軸方向から見たとき、吸引ダクト6は円弧状の側面形状をしている。その吸引ダクト6の円弧辺に近接するように、円弧辺の外周側と内周側の双方に、それぞれ円周状のリブ9,10を設けている。図5(c)に示されるように、外周側リブ9及び内周側リブ10は、共に搬送ドラム1の端面に凸設され、吸引ダクト6の外周側の円弧辺と内周側の円弧辺とに、それぞれ微小な隙間を介して対面するように設けられている。
As described above, the
本実施例では、吸引ダクト6の円弧辺に微小な隙間を介して円周状のリブを設けたことにより、負圧形成手段8における空吐出受け5の端部開口5b以外との微小隙間の経路(吸引経路)が長くなり、空吐出受け5以外からの吸引が抑制され、空吐出受けの吸引効率が向上する。これにより、空吐出受け5に吐出されたインクを効率良く吸引回収することができる。吸引ダクト6と搬送ドラム1の端面との間の微小な隙間、および、吸引ダクト6とリブ9,10との間の微小な隙間は、0mmより大きく、1mm以下の間隔であることが好ましい。
In this embodiment, by providing a circumferential rib on the arc side of the
図6は、図5の実施例における円周状のリブ9,10と嵌合する嵌合溝を設けた実施例(第3実施例)を示す図である。図6(a)は正面図、図6(b)は空吐出受けが上部に回転してきた位置での上面図、図6(c)は図6(b)のA視断面図である。
FIG. 6 is a view showing an embodiment (third embodiment) in which a fitting groove for fitting with the
図6に示すように、吸引ダクト6の円弧辺の外周側に、外周側リブ9と嵌合する嵌合溝11を形成する「L」字形の部材が凸設されている。また、吸引ダクト6の円弧辺の内周側に、内周側リブ10と嵌合する嵌合溝12を形成する「L」字形の部材が凸設されている。円周状のリブ9,10は図5の実施例と同じものである。円周状のリブ9,10と嵌合溝11,12(を形成する部材)とが、それぞれ微小な隙間を介して嵌合する(はまり合う)ことにより、リブ9,10と嵌合溝11,12(を形成する部材)との間にラビリンスシール(非接触封止シール)が構成される。これにより、空吐出受け5以外からの吸引が更に抑制され、空吐出受けの吸引効率がより向上する。これにより、空吐出受け5に吐出されたインクを更に効率良く吸引回収することができる。吸引ダクト6と搬送ドラム1の端面との間の微小な隙間、吸引ダクト6とリブ9,10との間の微小な隙間、および、リブ9,10と嵌合溝11,12(を形成する部材)との間の微小な隙間は、0mmより大きく、1mm以下の間隔であることが好ましい。
As shown in FIG. 6, an “L” -shaped member is formed on the outer peripheral side of the arc side of the
ところで、図7に示すように、吸引ダクト6は、円周方向の配置角度αが、複数配置したインクジェットヘッド4の円周方向の配置角度β以上となるように設けている。これにより、吸引ダクト6がインクジェットヘッド4よりも用紙搬送方向(図7で反時計回り方向)手前まで配置される。このため、空吐出受け5が図7において反時計回り方向に回動してきたときに、インクジェットヘッド4から空吐出する位置よりも搬送方向手前の位置から空吐出受け5が負圧形成手段8により吸引される。すなわち、空吐出受け5内部から吸引される気流が、空吐出の前に生じているので、空吐出されたインクは気流に乗って効率よく吸引回収される。なおここでは、図2の第1実施例で説明したが、上記第2及び第3実施例の場合も同様である。
Incidentally, as shown in FIG. 7, the
また、図8に示すように、空吐出受け5の底部(搬送ドラム1の中心方向)に、インクを吸収する吸収体13を配置すると好適である。本例では、吸収体13は、交換可能なものとする。インクジェットヘッド4より空吐出されたインクの大滴など、負圧形成手段8で吸引できないインクを吸収体13により吸収保持することができるので、マシン待機時に搬送ドラム1と吸引ダクト6の隙間からインクが垂れたり、マシン動作時にうまく吸引できなくて隙間からインクがこぼれて用紙や器機を汚損することを防ぐことが可能となる。なおここでは、図2の第1実施例で説明したが、上記第2及び第3実施例の場合も同様である。
Also, as shown in FIG. 8, it is preferable to arrange an
ここまで説明したように、本発明においては、搬送ドラムの外周近傍に配置されドラム軸方向に延びて設けられ、吐出ヘッドからの液体を受ける空吐出受けを少なくとも1つ有し、この空吐出受けは、前記ドラムの少なくとも一方側の端面に開口される開口部を有し、該開口部に隙間を介して対向配置される負圧形成手段を前記ドラムとは別体で固定的に設けたことにより、従来構成のような吸引経路が長い構成で生じるインク固着等の不具合を解消でき、さらに、ドラム回転軸を固定の中空軸とし大型の軸受けで回転支持する構成上の制約もなく、簡単な構成で安価に、空吐出受けを吸引して負圧を形成することができる。 As described so far, in the present invention, there is provided at least one empty discharge receiver that is disposed near the outer periphery of the transport drum and extends in the drum axial direction, and receives liquid from the discharge head. Has an opening that is opened on at least one end face of the drum, and negative pressure forming means that is disposed opposite to the opening via a gap is fixedly provided separately from the drum. Therefore, it is possible to eliminate problems such as ink sticking caused by a configuration having a long suction path as in the conventional configuration, and further, there is no restriction on the configuration in which the drum rotation shaft is supported by a large-sized bearing as a fixed hollow shaft, and simple. The negative pressure can be formed by sucking the empty discharge receptacle at a low cost with the configuration.
また、ドラムの端面にリブを設け、負圧形成手段における空吐出受けの開口部以外との吸引経路を延長させたことで、吸引効率が向上し負圧を高く形成できるので、空吐出受けからインクを確実に回収できる。 In addition, a rib is provided on the end surface of the drum, and the suction path other than the opening of the idle discharge receiver in the negative pressure forming means is extended, so that the suction efficiency is improved and negative pressure can be increased. Ink can be reliably collected.
また、ドラムの端面に設けたリブに嵌合する嵌合溝を、負圧形成手段を構成するダクト部材に設け、非接触封止構造としたことで、空吐出受け以外からの吸引が更に抑制され、空吐出受けの吸引効率がより向上する。これにより、空吐出受けに吐出されたインクを更に効率良く吸引回収することができる。 In addition, a fitting groove that fits into the rib provided on the end surface of the drum is provided in the duct member that constitutes the negative pressure forming means, and a non-contact sealing structure further suppresses suction from other than the idle discharge receptacle. Thus, the suction efficiency of the empty discharge receiver is further improved. As a result, the ink discharged to the idle discharge receiver can be sucked and collected more efficiently.
また、吐出ヘッドが搬送ドラムの周方向に複数配置されており、負圧形成手段を構成するダクト部材のドラム周方向の配置角度が、複数の吐出ヘッドの配置角度以上に設けられていることで、空吐出する前に空吐出受け内に吸引による気流が形成され、その状態で空吐出することで、効率よくインクを回収でき、また、空吐出後に空吐出受け内で舞っているミスト等も確実に回収することができる。 Further, a plurality of discharge heads are arranged in the circumferential direction of the transport drum, and the arrangement angle in the drum circumferential direction of the duct member constituting the negative pressure forming means is set to be greater than the arrangement angle of the plurality of discharge heads. An air flow is generated by suction in the empty discharge receptacle before empty discharge, and ink can be collected efficiently by empty discharge in that state, and mist etc. flying in the empty discharge receiver after empty discharge It can be reliably recovered.
また、空吐出受けの底部に交換可能な液体吸収体を配置させたことで、負圧形成手段により吸引されなかった大滴等のインクを吸収体で保持することができ、器機や用紙を汚染する不具合を解消できる。 In addition, by arranging a replaceable liquid absorber at the bottom of the empty discharge receiver, ink such as large droplets that have not been sucked by the negative pressure forming means can be held by the absorber, contaminating equipment and paper. Can solve the problem.
以上、本発明を図示例により説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。「液体」とは、記録液、インクに限るものではなく、吐出されるときに流体となるものであれば特に限定されるものではない。また、「液体吐出装置」とは液体吐出ヘッドから液体を吐出する装置を意味し、画像形成装置のような画像形成・画像記録を行うものに限定されない。また、吐出ヘッドの構成は任意である。吐出方式も任意の方式を採用可能である。また、液体吐出方向は適宜な方向に設定可能である。画像形成装置においては、インクの色数は4色に限らず、任意の色数で構成できるものである。画像形成装置各部の構成も、本発明を実施できる範囲で適宜な構成を採用可能であり、シリアル型画像形成装置、ライン型画像形成装置のいずれにも本発明は適用可能である。 As mentioned above, although this invention was demonstrated by the example of illustration, this invention is not limited to this. The “liquid” is not limited to recording liquid and ink, and is not particularly limited as long as it becomes a fluid when ejected. The “liquid ejecting apparatus” means an apparatus that ejects liquid from a liquid ejecting head, and is not limited to an apparatus that performs image formation / image recording like an image forming apparatus. Further, the configuration of the ejection head is arbitrary. Any method can be adopted as the discharge method. Further, the liquid discharge direction can be set in an appropriate direction. In the image forming apparatus, the number of ink colors is not limited to four, and can be configured with any number of colors. As the configuration of each part of the image forming apparatus, an appropriate configuration can be adopted as long as the present invention can be implemented, and the present invention can be applied to both a serial type image forming apparatus and a line type image forming apparatus.
1 搬送ドラム
2 給紙ユニット
3 用紙グリッパ
4 インクジェットヘッド(吐出ヘッド)
5 空吐出受け
5a 開口部(空吐出されたインクを受ける開口部)
5b 軸方向端部開口
6 吸引ダクト
7 吸引ファン
8 負圧形成手段
9 外周側リブ
10 内周側リブ
11 外周側嵌合溝
12 内周側嵌合溝
13 吸収体
DESCRIPTION OF
5
5b
Claims (6)
前記ドラムの外周近傍に配置されドラム軸方向に延びて設けられ、前記吐出ヘッドからの液体を受ける空吐出受けを少なくとも1つ有し、
前記空吐出受けは、前記ドラムの少なくとも一方側の端面に開口される開口部を有し、該開口部に隙間を介して対向配置される負圧形成手段を前記ドラムとは別体に設けたことを特徴とする液体吐出装置。 In a liquid ejecting apparatus that forms a recorded matter on the recording material by conveying the recording material along the outer periphery of the rotating drum and ejecting liquid from an ejection head disposed in a circumferential direction facing the drum circumferential surface ,
The drum is disposed near the outer periphery of the drum and extends in the drum axial direction, and has at least one empty discharge receiver for receiving liquid from the discharge head;
The idle discharge receiver has an opening opened on at least one end surface of the drum, and negative pressure forming means disposed opposite to the opening via a gap is provided separately from the drum. A liquid discharge apparatus characterized by that.
前記負圧形成手段を構成するダクト部材の前記ドラム周方向の配置角度が、前記複数の吐出ヘッドの配置角度以上に設けられていることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載の液体吐出装置。 A plurality of the discharge heads are arranged in the circumferential direction of the drum,
4. The arrangement according to claim 1, wherein an arrangement angle of the duct member constituting the negative pressure forming unit in the circumferential direction of the drum is set to be greater than an arrangement angle of the plurality of ejection heads. The liquid discharge apparatus according to 1.
The liquid discharging apparatus according to claim 1, wherein the negative pressure forming unit is fixed to the apparatus main body.
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