JP2021074983A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】記録部、メンテナンス部及び記録媒体の搬送部の互いの位置関係を、複数の色ごとに独立して調整することが可能なインクジェット記録装置を提供する。【解決手段】複数の色のインクを用紙上に吐出するインクジェット記録装置は、記録部４１と、メンテナンス部４２と、搬送部４３と、を含む記録ユニット４を有する。記録部４１は、単色のインクを吐出するインク吐出ノズルが設けられた記録ヘッド４１１を有する。メンテナンス部４２は、インク吐出ノズルが開口する記録ヘッド４１１のインク吐出面４１１ａに対してメンテナンスを行う。搬送部４３は、記録部４１の下方に配置されて用紙を搬送する。インクジェット記録装置は、複数の色それぞれに対応して設けられた複数の記録ユニット４が、用紙搬送方向Ｄｃに沿って並置される。【選択図】図３

Description

本発明は、インクジェット記録装置に関する。

インクジェット記録装置には、用紙等の記録媒体上にインクを吐出する記録ヘッドを有する記録部と、記録ヘッドのインク吐出面に対してメンテナンスを行うメンテナンス部と、記録ヘッドの下方において記録媒体を搬送する搬送部と、を含むものがある。このようなインクジェット記録装置に係る従来技術が提案されている。

例えば、特許文献１で開示された従来のインクジェットプリンタは、記録紙にインクを吐出するインクジェットヘッドと、インクジェットヘッドに対してメンテナンスを行うためのメンテナンス部と、記録紙をインクジェットヘッドの下方に対向する部分に搬送する給紙ローラと、を備える。印字時、メンテナンス部は、インクジェットヘッドよりも給紙方向上流側に退避している。非印字時、インクジェットヘッドが上方に移動し、メンテナンス部がインクジェットヘッドの下方に移動する。そして、インクジェットヘッドは、メンテナンス部によってキャッピングされ、メンテナンスが行われる。

特開平１１−１９８４０６号公報

しかしながら、従来技術の場合、インクジェットヘッド、メンテナンス部、及び記録紙の搬送機構の互いの位置関係に関して、複数の色ごとに独立して調整することができなかった。これにより、インクジェットヘッド、メンテナンス部、及び記録紙の搬送機構の位置精度を、色ごとに管理することができなかった。

本発明は、上記の点に鑑みなされたものであり、記録部、メンテナンス部及び記録媒体の搬送部の互いの位置関係を、複数の色ごとに独立して調整することが可能なインクジェット記録装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明は、複数の色のインクを記録媒体上に吐出するインクジェット記録装置において、記録部と、メンテナンス部と、搬送部と、を含む記録ユニットを有する。記録部は、単色のインクを吐出するインク吐出ノズルが設けられた記録ヘッドを有する。メンテナンス部は、インク吐出ノズルが開口する記録ヘッドのインク吐出面に対してメンテナンスを行う。搬送部は、記録部の下方に配置されて記録媒体を搬送する。当該インクジェット記録装置は、複数の色それぞれに対応して設けられた複数の記録ユニットが、記録媒体の搬送方向に沿って並置される。

本発明の構成によれば、記録部、メンテナンス部及び記録媒体の搬送部が、複数の色ごとに個別にまとめられ、記録ユニットとして構成される。これにより、記録部、メンテナンス部及び記録媒体の搬送部の互いの位置関係を、複数の色ごとに独立して調整することが可能になる。

本発明の第１実施形態のインクジェット記録装置の概略断面正面図である。 図１のインクジェット記録装置の記録ユニットの概略平面図である。 図１のインクジェット記録装置の記録ユニットの概略断面正面図である。 図１のインクジェット記録装置の記録ユニットの外観斜視図である。 図１のインクジェット記録装置の記録ユニットの外観斜視図であって、正面壁部を取り外した状態を示す図である。 図１のインクジェット記録装置の記録ユニットの概略断面正面図であって、記録部及びメンテナンス部の移動状態を示す図である。 本発明の第２実施形態のインクジェット記録装置の記録ユニットの外観斜視図である。 図７のインクジェット記録装置の記録ユニットの概略断面正面図である。 図７のインクジェット記録装置の記録ユニットの概略断面正面図であって、記録ユニット及び搬送ユニットを装着部に選択的に装着する状態を示す図である。

以下、本発明の実施形態を図に基づき説明する。なお、本発明は以下の内容に限定されるものではない。

図１は、第１実施形態のインクジェット記録装置１の概略断面正面図である。図２は、図１のインクジェット記録装置１の記録ユニットの概略平面図である。インクジェット記録装置１は、例えばインクジェット記録式のプリンターである。インクジェット記録装置１は、例えば用紙供給装置１０１と、用紙後処理装置１０２との間に連結される。

用紙供給装置１０１は、複数枚の用紙（記録媒体）を収容し、インクジェット記録装置１における記録時に、用紙を１枚ずつ分離してインクジェット記録装置１に対して送り出す。インクジェット記録装置１は、用紙供給装置１０１が送り出した用紙を用紙搬入口２１から搬入する。なお、インクジェット記録装置１自体に、用紙供給部を設けても良い。

用紙後処理装置１０２は、インクジェット記録装置１によって画像が記録された用紙を受け取り、必要に応じて当該用紙に後処理を施し、排出する。インクジェット記録装置１は、画像を記録した用紙を用紙搬出口２２から用紙後処理装置１０２に対して搬出する。なお、インクジェット記録装置１自体に、用紙排出トレイ等を設けても良い。

インクジェット記録装置１は、図１及び図２に示すように、装置本体２、用紙搬送路３、記録ユニット４、乾燥部５及び制御部６を備える。

用紙搬送路３は、用紙搬入口２１を通して用紙供給装置１０１から受け取った用紙を記録ユニット４及び乾燥部５へと搬送し、さらに記録、乾燥後の用紙を用紙搬出口２２から搬出する。用紙搬送路３は、乾燥部５に配置され、無端状のベルトの上面に用紙を吸着保持して搬送するベルト搬送路３１を含む。両面記録が行われる場合、用紙搬送路３は、第１面の記録、乾燥後の用紙を分岐部３２によって反転搬送部３３に振り分け、さらに搬送方向を切り替えて表裏を反転させた用紙を再度、記録ユニット４及び乾燥部５へと搬送する。

記録ユニット４は、用紙搬入口２１の用紙搬送方向の下流側であって、乾燥部５の用紙搬送方向の上流側に配置される。記録ユニット４は、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの４色それぞれに対応して設けられた記録ユニット４Ｂ、４Ｃ、４Ｍ、４Ｙを含む。４色の記録ユニット４Ｂ、４Ｃ、４Ｍ、４Ｙは、用紙搬送方向に沿って並置される。記録ユニット４Ｂ、４Ｃ、４Ｍ、４Ｙは、搬送される用紙上に４色のインクを順次吐出し、フルカラー画像またはモノクロ画像を用紙に記録する。記録ユニット４の詳細な構成については後述する。

乾燥部５は、記録ユニット４の用紙搬送方向の下流側に配置され、ベルト搬送路３１が設けられる。記録ユニット４によってインク画像が記録された用紙は、乾燥部５においてベルト搬送路３１のベルトに吸着保持されて搬送される間に、インクが乾燥される。

制御部６は、不図示のＣＰＵ、記憶部、その他の不図示の電子回路及び電子部品を含む。ＣＰＵは、記憶部に記憶された制御用のプログラムやデータに基づき、インクジェット記録装置１に設けられた各構成要素の動作を制御してインクジェット記録装置１の機能に係る処理を行う。用紙搬送路３、記録ユニット４及び乾燥部５それぞれは、制御部６から個別に指令を受け、連動して用紙への記録を行う。記憶部は、例えば不図示のプログラムＲＯＭ（Read Only Memory）、データＲＯＭなどといった不揮発性の記憶装置と、ＲＡＭ（Random Access Memory）のような揮発性の記憶装置との組み合わせで構成される。

続いて、インクジェット記録装置１の記録ユニット４の構成について、図１及び図２に加え、図３、図４、図５及び図６を用いて説明する。図３は、図１のインクジェット記録装置１の記録ユニット４の概略断面正面図である。図４は、図１のインクジェット記録装置１の記録ユニット４の外観斜視図である。図５は、図１のインクジェット記録装置１の記録ユニット４の外観斜視図であって、正面壁部４４を取り外した状態を示す図である。図６は、図１のインクジェット記録装置１の記録ユニット４の概略断面正面図であって、記録部４１及びメンテナンス部４２の移動状態を示す図である。

なお、図２、図３、図４、図５及び図６において、図中の右方が用紙搬送方向Ｄｃの上流側であり、左方が用紙搬送方向Ｄｃの下流側である。また、４色の記録ユニット４Ｂ、４Ｃ、４Ｍ、４Ｙそれぞれは、同一の形状、大きさ、構成であるので、以下の説明において、各色を表す識別記号の記載を省略する場合がある。

記録ユニット４は、記録部４１と、メンテナンス部４２と、搬送部４３と、正面壁部４４と、背面壁部４５と、を含む。正面壁部４４及び背面壁部４５は、互いに用紙搬送方向Ｄｃと直交する用紙幅方向Ｄｗに対向して配置され、用紙搬送方向Ｄｃ及び上下方向に延びる。記録部４１、メンテナンス部４２及び搬送部４３は、用紙幅方向Ｄｗにおいて正面壁部４４と、背面壁部４５との間に挟まれ、それぞれの壁部に支持される。

記録部４１は、搬送部４３の上面において搬送される用紙に対して上下方向に対向し、所定の間隔を設けて搬送部４３の上方に配置される。記録部４１は、ライン型インクジェット方式の記録ヘッド４１１を有する。記録ヘッド４１１は、図２に示すように、用紙幅方向Ｄｗに沿って複数（例えば３つ）が千鳥状に配列される。

記録ヘッド４１１は、その底面であるインク吐出面４１１ａにおいて開口する複数のインク吐出ノズル４１２を備える。複数のインク吐出ノズル４１２は、用紙幅方向Ｄｗに沿って並べて配置され、用紙上の記録領域の全域にわたってインクを吐出することが可能である。

メンテナンス部４２は、搬送部４３の上方であって、記録部４１の用紙搬送方向Ｄｃの下流側に配置される。メンテナンス部４２は、インク吐出ノズル４１２が開口する記録ヘッド４１１のインク吐出面４１１ａに対してメンテナンスを行う。メンテナンス時、記録部４１は、上方に移動する。メンテナンス部４２は、キャップ部４２１と、クリーニング部４２２と、を含む。

キャップ部４２１は、メンテナンス時、用紙搬送方向Ｄｃの上流側であって、上方に移動した記録部４１の下方に水平移動する。キャップ部４２１は、記録ヘッド４１１の下側に装着され、インク吐出面４１１ａのキャッピングに用いられる。インク吐出面４１１ａのキャッピングを行うことで、インクの乾燥、固化を抑制することができる。

クリーニング部４２２は、メンテナンス時、用紙搬送方向Ｄｃの上流側であって、上方に移動した記録部４１の下方に水平移動する。クリーニング部４２２は、記録ヘッド４１１のインク吐出面４１１ａに不図示のワイパー部材を圧して接触させ、当該ワイパー部材を用紙幅方向Ｄｗに移動させてインク吐出面４１１ａのクリーニングを行う。インク吐出面４１１ａのクリーニングを行うことで、インク吐出面４１１ａに付着したインクの固化物やその他の異物を除去することができる。

搬送部４３は、記録部４１の下方に配置される。搬送部４３は、その上面に用紙を吸着保持し、当該用紙を用紙搬送方向Ｄｃに沿って搬送する。搬送部４３は、ベルト４３１と、ローラー４３２と、吸引部４３３と、を含む。

ベルト４３１は、無端状のベルトであって、内側に配置された４本のローラー４３２によって架設される。ローラー４３２は、ベルト４３１の内側に配置され、用紙幅方向Ｄｗに沿って延びる回転軸線を中心として回転可能に支持される。４本のローラー４３２のうち１本が駆動ローラーであり、ベルト４３１は、当該駆動ローラーによって、上面が用紙搬送方向Ｄｃに移動するように回転される。なお、ベルト４３１は、上下方向に貫通する複数の貫通孔（不図示）を有する。

吸引部４３３は、ベルト４３１の内側の上部であって、ベルト４３１の、記録部４１の下面と上下方向において対向する対向領域４３１ａに近接して配置される。吸引部４３３は、上面に設けられた複数の吸気孔４３３１ａを有するハウジング４３３１と、当該ハウジング４３３１の内部に設けられた吸気ファン４３３２と、を含む。吸気ファン４３３２を駆動させると、用紙がベルト４３１の上面に吸着される。さらに、駆動ローラーを駆動させることで、搬送部４３は、無端状のベルト４３１の上面に用紙を吸着保持して搬送する。

上記構成のように、インクジェット記録装置１は、記録部４１と、メンテナンス部４２と、搬送部４３と、を含み、４色それぞれに対応して設けられた４つの記録ユニット４が、記録媒体である用紙の搬送方向Ｄｃに沿って並置される。この構成によれば、記録部４１、メンテナンス部４２及び用紙の搬送部４３が、複数の色ごとに個別にまとめられ、記録ユニット４として構成される。これにより、記録部４１、メンテナンス部４２及び搬送部４３の互いの位置関係を、複数の色ごとに独立して調整することが可能になる。したがって、高品質な画像を、安定して記録し続けることが可能である。

また、記録部４１、メンテナンス部４２及び搬送部４３を、色ごとにユニット化することにより、例えば不具合が発生した場合に、ユニット単位で交換することができる。したがって、インクジェット記録装置１において、メンテナンス性を向上させることができ、ダウンタイムを低減させることが可能になる。

記録ユニット４は、図３及び図６に示すように、さらに上下方向駆動部４６と、搬送方向駆動部４７と、を有する。上下方向駆動部４６及び搬送方向駆動部４７は、正面壁部４４及び背面壁部４５に設けられる。上下方向駆動部４６及び搬送方向駆動部４７は、記録部４１、キャップ部４２１またはクリーニング部４２２を個別に移動させるための、不図示の駆動源、スライドガイド部材、ギア機構、ワイヤー機構、リンク機構などを含む。

上下方向駆動部４６は、記録部４１を上下方向に移動させる。搬送方向駆動部４７は、上方に移動させた記録部４１の下方において、メンテナンス部４２のキャップ部４２１及びクリーニング部４２２を個別に用紙搬送方向Ｄｃに沿って移動させる。図６は、上下方向駆動部４６によって記録部４１を上方に移動させ、搬送方向駆動部４７によってキャップ部４２１及びクリーニング部４２２を個別に用紙搬送方向Ｄｃの上流側に向けて移動させた状態を示している。

この構成によれば、４色の各記録ユニット４において個別に、記録部４１、キャップ部４２１またはクリーニング部４２２を移動させることができる。すなわち、それらの各構成要素の互いの位置関係を、容易に調整することが可能になる。また、モーター等の駆動源や、その他の移動機構等の小型化を図ることが可能になる。

搬送部４３は、前述のように、４本のローラー４３２によって架設された、上面に用紙を保持して搬送する無端状のベルト４３１を有する。ベルト４３１は、図３に示すように、用紙幅方向Ｄｗから見て平行四辺形状となるように架設される。ベルト４３１は、ベルト上部４３１１と、ベルト下部４３１２と、２つの斜辺部４３１３と、を有する。

ベルト上部４３１１は、ベルト４３１の上部に配置され、記録部４１の下面と上下方向において対向する対向領域４３１ａを含む。ベルト下部４３１２は、ベルト４３１の下部に配置され、対向領域４３１ａと平行であって用紙搬送方向Ｄｃの上流側にずれて配置される。２つの斜辺部４３１３は、ベルト上部４３１１及びベルト下部４３１２それぞれの用紙搬送方向Ｄｃの上流端部及び下流端部において、ベルト上部４３１１とベルト下部４３１２とを連結する。２つの斜辺部４３１３は、用紙搬送方向Ｄｃの上流側に向かうに連れて下がる傾斜を有する。

記録ユニット４は、隣接する記録ユニット４の斜辺部４３１３同士を対向させて互いのベルト上部４３１１が近接するように配置される。この構成によれば、用紙搬送方向Ｄｃの下流側に配置された記録ユニット４の搬送部４３の上流側端部が、用紙搬送方向Ｄｃの上流側に配置された記録ユニット４の搬送部４３の下流側端部よりも下方に入り込む。したがって、隣接する記録ユニット４間において、用紙ジャムの発生を抑制することができ、用紙を円滑に受け渡すことが可能になる。

次に、第２実施形態のインクジェット記録装置１の構成について、図７、図８及び図９を用いて説明する。図７は、第２実施形態のインクジェット記録装置１の記録ユニット４の外観斜視図である。図８は、図７のインクジェット記録装置１の記録ユニット４の概略断面正面図である。図９は、図７のインクジェット記録装置１の記録ユニット４の概略断面正面図であって、記録ユニット４及び搬送ユニット７を装着部２４に選択的に装着する状態を示す図である。なお、この実施形態の基本的な構成は、先に説明した第１実施形態と同じであるので、共通する構成要素には前と同じ符号または同じ名称を付してその説明を省略する場合があり、特徴箇所以外の構成の記載を省略する場合がある。

第２実施形態のインクジェット記録装置１は、図７、図８及び図９に示すように、６つの記録ユニット４を備える。記録ユニット４は、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの４色及び他の２色それぞれに対応して設けられた記録ユニット４Ｂ、４Ｃ、４Ｍ、４Ｙ、４Ｘ、４Ｚを含む。なお、記録ユニット４は、５つ、また７つ以上であっても良い。

インクジェット記録装置１の装置本体２は、図８及び図９に示すように、支持フレーム２３と、装着部２４と、を有する。

支持フレーム２３は、用紙搬送方向Ｄｃに沿って水平に延び、装置本体２に固定される。装着部２４は、支持フレーム２３の上部に固定され、支持される。装着部２４は、６つの記録ユニット４に対応して６つ備えられ、それぞれが用紙搬送方向Ｄｃに沿って所定の間隔で並べて配置される。装着部２４の上部には、記録ユニット４が装着可能である。

インクジェット記録装置１は、図９に示す搬送ユニット７を備える。搬送ユニット７は、記録部４１、メンテナンス部４２及び搬送部４３を含む記録ユニット４に対し、搬送部７３のみを含む。詳細に言えば、搬送ユニット７は、搬送部７３のみが正面壁部（図９では不図示）と、背面壁部７５との間に挟まれ、それぞれの壁部に支持される。装着部２４は、記録ユニット４及び搬送ユニット７を用紙搬送方向Ｄｃに沿って並べて装着可能である。

第２実施形態のインクジェット記録装置１は、記録ユニット４及び搬送ユニット７を、装着部２４に選択的に装着することで、複数の色の色数及び組み合わせを変更可能である。この構成によれば、使用する色数の変更や、特別な色への対応が、記録ユニット４の数量変更、入れ替えによって容易に実現することが可能になる。すなわち、インクジェット記録装置１は、多様なニーズに応じて、容易に機能を拡張することができ、様々な色彩の高品質な画像を記録することができる。

以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。

本発明は、インクジェット記録装置において利用可能である。

１ インクジェット記録装置
４ 記録ユニット
７ 搬送ユニット
２４ 装着部
４１ 記録部
４２ メンテナンス部
４３ 搬送部
４４ 正面壁部
４５ 背面壁部
４６ 上下方向駆動部
４７ 搬送方向駆動部
７３ 搬送部
７５ 背面壁部
４１１ 記録ヘッド
４１１ａ インク吐出面
４１２ インク吐出ノズル
４３１ ベルト
４３１ａ 対向領域
４３１１ ベルト上部
４３１２ ベルト下部
４３１３ 斜辺部

Claims (4)

1. 複数の色のインクを記録媒体上に吐出するインクジェット記録装置において、
   単色の前記インクを吐出するインク吐出ノズルが設けられた記録ヘッドを有する記録部と、
   前記インク吐出ノズルが開口する前記記録ヘッドのインク吐出面に対してメンテナンスを行うメンテナンス部と、
   前記記録部の下方に配置されて前記記録媒体を搬送する搬送部と、
   を含み、前記複数の色それぞれに対応して設けられた複数の記録ユニットが、前記記録媒体の搬送方向に沿って並置されることを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 前記記録ユニットは、
   前記記録部を上下方向に移動させる上下方向駆動部と、
   上方に移動させた前記記録部の下方において、前記メンテナンス部を記録媒体の搬送方向に沿って移動させる搬送方向駆動部と、
   を有す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. 前記搬送部は、上面に前記記録媒体を保持して搬送する無端状のベルトを有し、
   前記ベルトは、前記記録媒体の搬送方向と直交する幅方向から見て平行四辺形状となるように架設され、前記記録部の下面と上下方向において対向する対向領域を含むベルト上部と、前記対向領域と平行であって前記記録媒体の搬送方向の上流側にずれて配置されたベルト下部と、前記ベルト上部と前記ベルト下部とを連結する斜辺部と、を有し、
   前記記録ユニットは、隣接する前記記録ユニットの前記斜辺部同士を対向させて互いの前記ベルト上部が近接するように配置されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のインクジェット記録装置。
4. 前記記録ユニットと、
   前記搬送部のみを含む搬送ユニットと、
   前記記録ユニット及び前記搬送ユニットを前記記録媒体の搬送方向に沿って並べて装着可能な装着部と、
   を有し、
   前記記録ユニット及び前記搬送ユニットを、前記装着部に選択的に装着することで、前記複数の色の色数及び組み合わせを変更可能であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のインクジェット記録装置。

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