JP2022081929A - インクジェット印刷装置 - Google Patents

Abstract

【課題】インクミストを適切に回収する。【解決手段】搬送経路を搬送される用紙にインクを吐出するインクジェットヘッドと、用紙の搬送方向におけるインクジェットヘッドの下流側においてインクミストを回収するインクミスト回収機構部と、用紙の搬送方向におけるインクジェットヘッドの下流側において搬送経路を搬送される用紙と所定の間隔を空けて設けられたせき止めローラ５１と、インクジェットヘッドによりインクの吐出中に、用紙を搬送方向へ搬送させる回転とは逆回転でせき止めローラ５１を回転させる制御部と、を備える。【選択図】図３

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を行うインクジェット印刷装置に関する。

用紙を搬送しつつ、インクジェットヘッドから用紙へインクを吐出して印刷するインクジェット印刷装置が知られている。

このようなインクジェット印刷装置では、インクジェットヘッドからのインクの吐出により、インクジェットヘッドの周辺でインクミストが発生する。インクミストは用紙の搬送により生じる気流により用紙の搬送方向における下流側へ流され、用紙をガイドするガイド板等の部材を汚染する。このため、インクミストにより汚染された部材に印刷物が接触し、印刷物が汚れるおそれがある。

これに対し、吸引機構の吸引口を２つのヘッド間に配置し、ミストを吸引する吸引機構を設けた液体吐出装置が開示されている（特許文献１参照）。

特開２０１３－２８１３２号公報

しかしながら、特許文献１に記載の液体吐出装置では、発生した全てのミストを漏れなく吸引するために吸引機構の吸引風量を上げると、ヘッド下の気流に大きな影響を与え、主滴の着弾位置が乱れ印刷不具合を発生させることがあるので、吸引風量を大きくできないという課題がある。

また、ミストに働く慣性力によって、吸引ダクトの入口をミストで汚す状況になると、ミストが堆積し吸引口がインクで汚れ、用紙が接触すると印面が汚れたり、インクがまとまり液だれするなど印面を汚す原因となる。また、用紙付近で吸引させることで用紙の先端や後端を浮かせてしまい、用紙ジャムの原因となることもある。

本発明は上記に鑑みてなされたもので、インクミストを適切に回収す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、
搬送経路を搬送される用紙にインクを吐出するインクジェットヘッドと、
前記用紙の搬送方向における前記インクジェットヘッドの下流側においてインクミストを回収する回収部と、
前記用紙の搬送方向における前記インクジェットヘッドの下流側において前記搬送経路を搬送される用紙と所定の間隔を空けて設けられたせき止めローラと、
前記インクジェットヘッドによりインクの吐出中に、前記用紙を搬送方向へ搬送させる回転とは逆回転で前記せき止めローラを回転させる制御部と、
を備えたことにある。

本発明に係るインクジェット印刷装置の特徴によれば、インクミストを適切に回収することができる。

本発明の第１実施形態に係るインクジェット印刷装置の構成を示した構成図である。 図１に示すインクジェット印刷装置のせき止め部およびインクミスト回収機構部近傍の平面図である。 本発明の第１実施形態に係るインクジェット印刷装置の作用を説明した説明図である。 本発明の第２実施形態に係るインクジェット印刷装置の構成を示した構成図である。

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。ただし、図面は模式的なものであり、現実のものとは異なることに留意すべきである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることはもちろんである。

また、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。

以下に添付図面を参照して、本発明に係るインクジェット印刷装置の実施形態を詳細に説明する。

＜第１実施形態の構成＞
図１は、本発明の第１実施形態に係るインクジェット印刷装置の構成を示した構成図である。

図１は、本発明の第１実施形態に係るインクジェット印刷装置の概略構成図である。図２は、図１に示すインクジェット印刷装置のせき止め部およびインクミスト回収機構部近傍の平面図である。以下の説明において、図１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１における紙面の上下左右を上下左右方向とする。図１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。以下の説明において、上流、下流は、用紙Ｐの搬送方向における上流、下流を意味する。

図１に示すように、第１実施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、せき止め部４と、インクミスト回収機構部５と、制御部７とを備える。

搬送部２は、給紙部（図示せず）から給紙された用紙Ｐを搬送する。搬送部２は、ベルトプラテン部１１と、複数の用紙押さえローラ１２とを備える。

ベルトプラテン部１１は、エア吸引により用紙Ｐを吸着保持しつつ搬送する。また、ベルトプラテン部１１は、インクミストを吸引して回収する役割も果たす。ベルトプラテン部１１は、搬送ベルト２１と、駆動ローラ２２と、従動ローラ２３～２５と、プラテン２７と、プラテンプレート２８と、チャンバ２９と、用紙吸着ファン３０とを備える。

搬送ベルト２１は、用紙Ｐを吸着保持して搬送する。搬送ベルト２１は、駆動ローラ２２および従動ローラ２３～２５に掛け渡された環状のベルトである。搬送ベルト２１には、貫通穴である多数のベルト穴２１ａが形成されている。搬送ベルト２１は、用紙吸着ファン３０の駆動によりベルト穴２１ａに発生する吸着力により、搬送面２１ｂ上に用紙Ｐを吸着保持する。搬送面２１ｂは、駆動ローラ２２と従動ローラ２３との間の搬送ベルト２１の水平部分の上面である。搬送ベルト２１は、図１における時計回り方向に回転することで、搬送面２１ｂ上に載置された用紙Ｐを右方向に搬送する。

駆動ローラ２２は、搬送ベルト２１を図１における時計回り方向に回転させる。

従動ローラ２３～２５は、駆動ローラ２２とともに搬送ベルト２１を支持する。従動ローラ２３～２５は、搬送ベルト２１を介して駆動ローラ２２に従動回転する。従動ローラ２３は、駆動ローラ２２と同じ高さで、駆動ローラ２２の左方に配置されている。従動ローラ２４，２５は、駆動ローラ２２および従動ローラ２３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。

プラテン２７は、駆動ローラ２２と従動ローラ２３との間において搬送ベルト２１の下側に配置され、搬送ベルト２１を摺動可能に支持する。プラテン２７には、貫通穴である多数の吸引穴２７ａが形成されている。吸引穴２７ａは、ベルト穴２１ａが通過する位置に形成されている。

プラテンプレート２８は、プラテン２７の下方に配置され、ベルト穴２１ａおよびプラテン２７の吸引穴２７ａに対する用紙吸着ファン３０による吸引風量を均一化するためのものである。プラテンプレート２８には、全面にわたって多数の吸引穴２８ａが形成されている。

チャンバ２９は、搬送ベルト２１のベルト穴２１ａに吸着力を発生させるための負圧室を形成するものである。チャンバ２９は、駆動ローラ２２と従動ローラ２３との間において、プラテン２７の裏面側に設けられている。

用紙吸着ファン３０は、チャンバ２９から排気する。これにより、用紙吸着ファン３０は、チャンバ２９内に負圧を発生させ、プラテンプレート２８の吸引穴２８ａ、プラテン２７の吸引穴２７ａ、およびベルト穴２１ａを介して空気を吸引する。これにより、ベルト穴２１ａに吸着力が発生し、用紙Ｐが搬送ベルト２１の搬送面２１ｂに吸着される。また、紙間等において用紙Ｐにより塞がれていないベルト穴２１ａからインクミストが吸引されてチャンバ内２９に回収される。

用紙押さえローラ１２は、搬送ベルト２１により搬送される用紙Ｐを押さえる部材である。用紙押さえローラ１２は、搬送ベルト２１に従動回転する。すなわち、正回転する。

印刷部３は、搬送部２により搬送される用紙Ｐに印刷を行う。印刷部３は、３つのインクジェットヘッド４１と、ヘッドホルダ４２とを備える。

インクジェットヘッド４１は、用紙Ｐにインクを吐出して画像を印刷する。３つのインクジェットヘッド４１は、用紙Ｐの搬送方向である副走査方向（左右方向）に沿って並列して配置されている。図３に示すように、各インクジェットヘッド４１は、それぞれ６個のヘッドモジュール４６を有する。

ヘッドモジュール４６は、搬送ベルト２１の搬送面２１ｂに対向する下面である吐出面４６ａに開口する複数のノズル（図示せず）を有し、ノズルからインクを吐出する。ノズルは、主走査方向（前後方向）に沿って配置されている。

インクジェットヘッド４１において、ヘッドモジュール４６は、主走査方向に沿って千鳥状に配置されている。すなわち、各インクジェットヘッド４１において、主走査方向に沿って配列された６個のヘッドモジュール４６が、副走査方向における位置を交互にずらして配置されている。

ヘッドホルダ４２は、インクジェットヘッド４１を保持する。ヘッドホルダ４２は、中空状の箱体により形成されている。ヘッドホルダ４２は、ベルトプラテン部１１の上方に配置されている。ヘッドホルダ４２の底面には、各インクジェットヘッド４１の各ヘッドモジュール４６が取り付けられる複数の開口部が形成されている。ヘッドホルダ４２は、その開口部からヘッドモジュール４６の下端部を下方に突出させて、各インクジェットヘッド４１のヘッドモジュール４６を保持している。

せき止め部４は、最下流のインクジェットヘッド４１の下流側において、下流側へ流されるインクミストをせき止めるものである。せき止め部４は、ベルトプラテン部１１の搬送面２１ｂの下流端部（右端部）に配置されている。せき止め部４は、円柱形状を有するせき止めローラ５１を備える。

せき止めローラ５１は、搬送面２１ｂ上においてインクミストをせき止め、上方へと跳ね上げる部材である。せき止めローラ５１は、搬送面２１ｂ上を搬送される用紙Ｐに接触しないように、用紙Ｐと所定の間隔を空けて設けられている。せき止めローラ５１は、搬送面２１ｂの下流端部（右端部）において、回転軸方向が前後方向に平行となるように配置されており、図示しない駆動モータにより、逆方向に回転する。ここで、逆回転とは、用紙Ｐを搬送させる正回転（図１における反時計周り）に対して逆となる回転であり、図１における時計回りの回転をいう。

インクミスト回収機構部５は、せき止め部４により一時的にせき止められ、跳ね上げられたインクミストを回収するものである。インクミスト回収機構部５は、せき止め部４の下流側近傍の位置に設置されている。

インクミスト回収機構部５は、２つのインクミスト吸引ファン６１と、２つの接続部６２と、ダクト６３とを備える。

インクミスト吸引ファン６１は、接続部６２およびダクト６３から排気する。これにより、インクミスト吸引ファン６１は、接続部６２およびダクト６３内に負圧を発生させ、後述するダクト６３の吸引口６３ａを介して搬送面２１ｂ上の空間からインクミストを含む空気を吸引する。インクミスト吸引ファン６１は、ダクト６３の前端および後端に１つずつ、接続部６２を介して接続されている。

接続部６２は、インクミスト吸引ファン６１とダクト６３とを接続する。接続部６２は、中空状の箱体により形成されている。接続部６２は、ダクト６３の前端および後端に１つずつ接続されている。

ダクト６３は、インクミスト吸引ファン６１が搬送面２１ｂ上の空間からインクミストを含む空気を吸引するための空気の流路を形成する。ダクト６３は、前後方向に細長い角柱状で中空状に形成されている。ダクト６３は、ヘッドホルダ４２の下面に取り付けられている。図３に示すように、ダクト６３には下部に吸引口６３ａが形成されている。

吸引口６３ａは、インクミストを含む空気をダクト６３内に吸引するための開口部である。

制御部７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７は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ハードディスク等を備えて構成される。

＜第１実施形態の動作＞
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。

制御部７は、各部の動作を制御して印刷中、すなわち、インクジェットヘッド４１によりインクの吐出中に、用紙Ｐを搬送方向へ搬送させる正回転とは逆の回転（図１における時計回り）でせき止めローラ５１を回転させる。

次に、インクジェット印刷装置の動作について説明する。

図３は、本発明の第１実施形態に係るインクジェット印刷装置の作用を説明した説明図である。

図３に示すように、各インクジェットヘッド４１のヘッドモジュール４６から吐出された主滴ＩＫと共に発生したインクミストＭＴは用紙Ｐの上方に発生する搬送気流に同伴し搬送下流に流れていく。そして、インクミストＭＴは正回転している用紙押さえローラ１２を経由してせき止めローラ５１の手前まで到達する。せき止めローラ５１は逆回転しているので、この逆回転により上昇気流Ｆ１が発生する。

インクミストＭＴは、この上昇気流Ｆ１に同伴しながらインクミスト回収機構部５へと誘導される。

インクミスト回収機構部５のダクト６３内においては主走査方向（前後方向）の緩やかな気流が作られている。ここで、壁面付近の流速は０で、且つインクミストＭＴに大きな慣性力が働かないためダクト６３の内壁等に付着することは無い。インクミスト吸引ファン６１の吸引により形成される主走査方向（前後方向）の緩やかな気流により、インクミストＭＴは漂いながら主走査方向（前後方向）に移動し接続部６２を介しインクミスト吸引ファン６１により回収される。ダクト６３内に吸引されたインクミストＭＴはダクト形状が急変する用紙面外の接続部６２で、吸引による流速変化による慣性力が働き、接続部６２の内壁に付着することはあるが、用紙面外なのでインクミストＭＴが堆積して液だれをしても印面を汚すことは無い。

なお、インクミスト回収機構部５にはミスト捕獲用のフィルタやミスト回収貯留部を設置・構成しておくようにしてもよい。

また、用紙押さえローラ１２のうち、搬送方向における最下流の用紙押さえローラ１２は、極力せき止めローラ５１に近くに設けたが、必ずしもせき止めローラ５１に近くに設ける必要はない。その場合であってもせき止めローラ５１の逆回転により上昇気流Ｆ１は発生する。ただし、せき止めローラ５１は用紙搬送方向に対して逆回転しているため用紙Ｐの先端が突入し用紙ジャムになることを防止するために、用紙押さえローラ１２のうち、搬送方向における最下流の用紙押さえローラ１２は、できるだけせき止めローラ５１に近くに設けられた方がよい。

その際、用紙押さえローラ１２は用紙搬送方向（右方向）に対して、順方向で回転しインクミストＭＴを下流に流すことでローラにミストが付着することを低減することができる。ここで、用紙押さえローラ１２のギャップＧ２はせき止めローラ５１のギャップＧ１以下であるほうがよい。より確実に用紙押さえローラ１２へのインクミスト付着をなくすには、用紙押さえローラ１２表面の線速度Ｖ２をせき止めローラ５１の表面の線速度Ｖ１より大きくすると用紙押さえローラ１２へのミスト付着をより低減することができる。

＜第２実施形態の構成＞
本発明の第１実施形態では、円柱形状のせき止めローラ５１を有するインクジェット印刷装置１を例に挙げて説明したが、これに限らない。

本発明の第２実施形態では、円柱形状の外周に羽根が設けられたせき止めローラ５２を有するインクジェット印刷装置１を例に挙げて説明する。

図４は、本発明の第２実施形態に係るインクジェット印刷装置１の構成を示した構成図である。なお、図４に示した構成のうち、図３に示した同一の符号を付している構成については同一であるので説明を省略する。

図４に示すように、せき止めローラ５２は、円柱形状の外周に複数の羽根５２ａが設けられている。

このように、せき止めローラ５２は、円柱形状の外周に複数の羽根５２ａが設けられているので、せき止めローラ５２の逆回転により発生する風量が大きくなり、より大きな上昇気流Ｆ１が発生する。

本発明の第１実施形態に示した円柱形状のせき止めローラ５１でも上昇気流Ｆ１を発生させインクミストＭＴを跳ね上げることは可能だが、極力用紙Ｐに近接させる必要がある。そのため、用紙ジャムが発生する可能性が高くなる。

そこで、本発明の第２実施形態のせき止めローラ５２のように、円柱形状の外周に複数の羽根５２ａが設ける構成することにより、風量が大きくできるため用紙Ｐから離してせき止めローラ５２を配置することが可能になる。

なお、本発明の第２実施形態では、円柱形状の外周に羽根が設けられたせき止めローラ５２を有するインクジェット印刷装置１を例に挙げて説明したが、せき止めローラは、らせん状であってもよい。

上述したように、インクミストＭＴは上昇気流Ｆ１に同伴し、ダクト６３内では、インクミスト吸引ファン６１の吸引により形成される主走査方向（前後方向）の緩やかな気流により、インクミストＭＴは漂いながら主走査方向（前後方向）に移動し接続部６２を介しインクミスト吸引ファン６１により回収される。

そのため、せき止めローラがらせん状を有することにより、逆回転により後方向（主走査方向）に向かう気流を作り出せるため、らせん状ローラを採用すると一層効果的である。

なお、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わせにより、種々の発明を形成できる。

（付記）
本出願は、以下の発明を開示する。

（付記１）
搬送経路を搬送される用紙にインクを吐出するインクジェットヘッドと、
前記用紙の搬送方向における前記インクジェットヘッドの下流側においてインクミストを回収する回収部と、
前記用紙の搬送方向における前記インクジェットヘッドの下流側において前記搬送経路を搬送される用紙と所定の間隔を空けて設けられたせき止めローラと、
前記インクジェットヘッドによりインクの吐出中に、前記用紙を搬送方向へ搬送させる回転とは逆回転で前記せき止めローラを回転させる制御部と、
を備えたことを特徴とするインクジェット印刷装置。

これにより、せき止めローラの逆回転により上昇気流が発生し、インクミストが、この上昇気流に同伴しながら回収部へと誘導されるので、インクミストを適切に回収することができる。

１ インクジェット印刷装置
２ 搬送部
３ 印刷部
４ せき止め部
５ インクミスト回収機構部
７ 制御部
１１ ベルトプラテン部
１２ 用紙押さえローラ
２１ 搬送ベルト
３０ 用紙吸着ファン
４１ インクジェットヘッド
４２ ヘッドホルダ
４６ ヘッドモジュール
４６ａ 吐出面
５１ せき止めローラ
５２ せき止めローラ
５２ａ 羽根
６１ インクミスト吸引ファン
６２ 接続部
６３ ダクト
６３ａ 吸引口

Claims (1)

1. 搬送経路を搬送される用紙にインクを吐出するインクジェットヘッドと、
   前記用紙の搬送方向における前記インクジェットヘッドの下流側においてインクミストを回収する回収部と、
   前記用紙の搬送方向における前記インクジェットヘッドの下流側において前記搬送経路を搬送される用紙と所定の間隔を空けて設けられたせき止めローラと、
   前記インクジェットヘッドによりインクの吐出中に、前記用紙を搬送方向へ搬送させる回転とは逆回転で前記せき止めローラを回転させる制御部と、
   を備えたことを特徴とするインクジェット印刷装置。
   

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