JP2023028936A - 印刷装置 - Google Patents

Abstract

【課題】様々な厚みの用紙を印刷する場合においても、防塵効果を得る。【解決手段】用紙を搬送する吸引搬送部３と、インクを吐出するノズルが吸引搬送部３の搬送方向と直交する主走査方向に沿って配置されたインクジェットヘッドが搬送方向に複数列設けられたヘッド群と、吸引搬送部３に対してエアーを吐出するエアーノズルがヘッド群を囲うように配置され、吐出されたエアーによりエアカーテンを形成するエアカーテン発生部４２と、搬送方向におけるヘッド群の上流側に設置され、インクジェットヘッドのヘッド下の距離を計測する測距センサ４１と、吸引搬送部３の搬送速度を取得するエンコーダ２６ａと、測距センサ４１により取得した距離情報とエンコーダ２６ａにより取得した搬送速度の情報とに基づいて、エアカーテン発生部４２から発生されるエアーの風速を制御する制御部８と、を備える。【選択図】図３

Description

本発明は、印刷媒体に画像を形成する印刷装置に関する。

ライン型のインクジェット記録装置は、搬送される用紙に対して、画像データに基づいてインクジェットヘッドによりインクを吐出して印刷を行う。

ここで、インクジェットヘッドに塵埃が付着すると、吐出不良やインクが吸着されボタ落ちにつながるため、極力、インクジェットヘッドへの塵埃の付着を防止する必要がある。

特許文献１には、インクジェットヘッドの防塵制御としてノズル孔の近傍にエアカーテン機構を設け、少ない配置数とエアーノズル数とすること、安価に防塵する機構が提案されている。

特開２００１－３３１２１１号公報

しかしながら、特許文献１に記載のインクジェット記録装置では、エアカーテン機構からの風量を調整することはできない。

そのため、例えば、段ボールなどの厚みのある用紙へ印刷する場合、エアカーテン機構から一律の風量で吹き付けた場合、ヘッドとヘッド下間のクリアランスが短くなる。これにより、風速が速くなり、エアカーテンの内側に風が巻きこまれ、埃などの侵入が発生しやすくなるという課題があった。

更に、厚みのある用紙搬送時に用紙搬送速度を落としたり、薄い用紙の際には搬送速度をあげるといった様に搬送速度を変化させた際の気流の変化に、対応する事が出来なかった。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、様々な厚みの用紙を印刷する場合においても、防塵効果を得ることができる印刷装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明に係る印刷装置の特徴は、
用紙を搬送する搬送手段と、
インクを吐出するノズルが前記搬送手段の搬送方向と直交する主走査方向に沿って配置されたインクジェットヘッドが前記搬送方向に複数列設けられたヘッド群と、
前記搬送手段に対してエアーを吐出するエアーノズルが前記ヘッド群を囲うように配置され、前記吐出されたエアーによりエアカーテンを形成するエアカーテン発生部と、
前記搬送方向における前記ヘッド群の上流側に設置され、前記インクジェットヘッドのヘッド下の距離を計測する測距センサと、
前記搬送手段の搬送速度を取得する搬送速度取得手段と、
前記測距センサにより取得した距離情報と前記搬送速度取得手段により取得した搬送速度の情報とに基づいて、前記エアカーテン発生部から発生されるエアーの風速を制御する制御部と、
を備えたことにある。

本発明に係る印刷装置の特徴によれば、様々な厚みの用紙を印刷する場合においても、防塵効果を得ることができる。

本発明の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。 本発明の実施形態に係るインクジェット印刷装置が備えるエアカーテン発生部を模式的に説明した説明図である。 本発明の実施形態に係るインクジェット印刷装置が備えるエアカーテン発生部の制御を模式的に説明した説明図である。（ａ）は、ヘッド下の距離が長い場合を示しており、（ｂ）は、ヘッド下の距離が短い場合を示している。

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若しくは同等の部位や構成要素には、同一若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。

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。

（インクジェット印刷装置１の構成）
以下に添付図面を参照して、本発明に係る印刷装置が適用されたインクジェット印刷装置１の実施形態を詳細に説明する。

図１は、本発明の実施形態に係るインクジェット印刷装置１の概略構成図である。

以下の説明において、ユーザが位置する図１の紙面表方向を左方向、紙面裏方向を右方向とする。また、図１における、ユーザから視て、上下を上下方向とする。また、図１において破線で示す経路が、印刷媒体である用紙ＰＡが搬送される搬送経路Ｒである。用紙ＰＡの搬送方向を前後方向とする。以下の説明における上流は前方向であり、下流は後ろ方向を意味する。

図１に示すように、インクジェット印刷装置１は、給紙部２と、吸引搬送部３と、印刷部４と、排紙部６とを備える。

給紙部２は、印刷媒体である用紙ＰＡの給紙を行う。給紙部２は、給紙台１１と、給紙ローラ１２と、レジストローラ１３とを備える。

給紙台１１は、印刷に用いられる用紙ＰＡが積載される。

給紙ローラ１２は、給紙台１１に積載された用紙ＰＡを１枚ずつピックアップしてレジストローラ１３に向けて搬送する。給紙ローラ１２は、給紙台１１の上側に配置されている。給紙ローラ１２は、図示しないモータにより回転駆動される。

レジストローラ１３は、給紙ローラ１２により搬送されてきた用紙ＰＡを一旦止めた後、吸引搬送部３に向けて搬送する。レジストローラ１３は、給紙ローラ１２の下流側に配置されている。レジストローラ１３は、図示しないモータにより回転駆動される。

吸引搬送部３は、レジストローラ１３から搬送されてきた用紙ＰＡを印刷部４や排紙部６に向け搬送する。吸引搬送部３は、搬送ベルト２１と、駆動ローラ２２と、従動ローラ２３～２５と、ベルト駆動モータ２６と、プラテンプレート２７と、吸引ファン２８とを備える。

搬送ベルト２１は、駆動ローラ２２および従動ローラ２３～２５に掛け渡される環状の無端ベルトである。搬送ベルト２１には、用紙ＰＡを吸着保持するための貫通穴である吸気孔が、搬送ベルト２１の搬送方向に沿って所定の間隔で形成されている。搬送ベルト２１は、吸引ファン２８の駆動により吸気孔に発生する負圧（吸着力）により、用紙ＰＡを搬送ベルト２１上に吸着保持する。

搬送ベルト２１は、駆動ローラ２２の回転駆動により、図１における時計回り方向に回転する。これにより、搬送ベルト２１は、無端移動することで用紙ＰＡを右方向へ搬送する。

駆動ローラ２２および従動ローラ２３～２５は、搬送ベルト２１が掛け渡されるものである。駆動ローラ２２は、ベルト駆動モータ２６により回転駆動され、搬送ベルト２１を回転させる。従動ローラ２３～２５は、搬送ベルト２１を介して駆動ローラ２２に従動する。従動ローラ２３は、駆動ローラ２２と略同じ高さで、駆動ローラ２２から左右方向に所定間隔だけ離間して配置されている。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、互いに左右方向に所定間隔だけ離間して、略同じ高さに配置されている。

ベルト駆動モータ２６は、駆動ローラ２２を回転駆動させる。ベルト駆動モータ２６には、エンコーダ２６ａが設けられている。エンコーダ２６ａは、ベルト駆動モータ２６の回転速度を検出ことにより搬送速度の情報を得る。

プラテンプレート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の下面を摺動可能に支持する。

吸引ファン２８は、プラテンプレート２７の下方に配置され、下方向への気流を生じさせる。

印刷部４は、吸引搬送部３により搬送される用紙ＰＡに印刷を行う。印刷部４は、吸引搬送部３の上側に設けられている。印刷部４は、インクジェット印刷装置１の筐体（図示せず）内に固定されている。印刷部４は、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）およびイエロー（Ｙ）のインクジェットヘッド３１Ｋ，３１Ｃ，３１Ｍ，３１Ｙが、搬送方向に複数列設けられたヘッド群３１と、ヘッドホルダ３２と、測距センサ４１と、エアカーテン発生部４２とを備える。

インクジェットヘッド３１Ｋ，３１Ｃ，３１Ｍ，３１Ｙは、下部にノズルを複数有しており、吸引搬送部３により吸引されながら搬送される用紙ＰＡに対して、ノズルからインクを吐出することにより印刷する。ノズルは、搬送方向と直交する主走査方向（左右方向）に直線的に配置されたノズル列を形成する。

ヘッドホルダ３２は、吸引搬送部３の上方において、ヘッド群３１を保持する。ヘッドホルダ３２は、中空状の略直方体形状に形成されている。

測距センサ４１は、吸引搬送部３の搬送方向におけるヘッドホルダ３２の上流側に設置されている。測距センサ４１は、インクジェットヘッド３１Ｋ，３１Ｃ，３１Ｍ，３１Ｙのヘッド下の距離を計測する。具体的には、測距センサ４１は、インクジェットヘッド３１Ｋ，３１Ｃ，３１Ｍ，３１Ｙから搬送ベルト２１の表面までの距離、または、インクジェットヘッド３１Ｋ，３１Ｃ，３１Ｍ，３１Ｙから搬送ベルト２１により搬送される用紙ＰＡまでの距離を計測する。

エアカーテン発生部４２は、吸引搬送部３に対してエアーを吐出するエアーノズルがヘッド群を囲うように配置され、吐出されたエアーによりエアカーテンを形成する。

制御部８は、インクジェット印刷装置１を制御する。詳細は後述する。

図２は、本発明の実施形態に係るインクジェット印刷装置１が備えるエアカーテン発生部４２を模式的に説明した説明図である。

図２に示すように、エアカーテン発生部４２は、ヘッド群３１を囲うように配置されている。エアカーテン発生部４２は、吸引搬送部３に対してエアーを吐出するエアーノズル（図示しない）を多数有している。この多数のエアーノズルからエアーが吐出されることにより、ヘッド群３１を囲うようにエアカーテンＦが形成される。

図３は、本発明の実施形態に係るインクジェット印刷装置１が備えるエアカーテン発生部４２の制御を模式的に説明した説明図である。図３（ａ）は、ヘッド下の距離が長い場合を示しており、図３（ｂ）は、ヘッド下の距離が短い場合を示している。

制御部８は、測距センサ４１により取得した距離情報と、エンコーダ２６ａにより取得した搬送速度の情報とに基づいて、エアカーテン発生部４２から発生されるエアーの風速を制御する。

具体的には、制御部８は、印刷待機時には、測距センサ４１により取得した距離情報のみ用いて、インクジェットヘッド３１Ｋ，３１Ｃ，３１Ｍ，３１Ｙから搬送ベルト２１の表面までの距離に基づいて、エアカーテン発生部４２から発生されるエアーの風速を制御する。例えば、制御部８は、距離が離れれば、風速を大きくし、距離が近ければ風速を小さくすることで最適な値に設定をおこなう。

図３（ａ）に示すように、ヘッド下の距離が長い場合、制御部８は、エアカーテン発生部４２から発生されるエアーの風速が比較的強い風速Ｆ１となるように制御する。

一方、図３（ｂ）に示すように、ヘッド下の距離が短い場合、エアカーテンの内側に風が巻きこまれ、埃などの侵入が発生しないように、制御部８は、エアカーテン発生部４２から発生されるエアーの風速が比較的弱い風速Ｆ２となるように制御する。

また、制御部８は、印刷動作時には、測距センサ４１により取得した距離情報と、エンコーダ２６ａにより取得した搬送速度の情報とに基づいて、搬送経路に発生している空気流を推定し、搬送経路と直交しているエアカーテン発生部４２から発生されるエアーの風速を制御する。例えば、制御部８は、搬送速度が速いほど周辺の空気の流れも搬送方向と同じ方向に大きくなるため、搬送方向上流側の風速を大きくし、下流側の風速を小さくするようにしてもよい。また、用紙ＰＡが通過するときに測距センサ４１で検知し、印刷待機時と同様に、厚みによる影響がなくなるように風速を制御する。具体的には、用紙ＰＡが段ボールのように厚みがある場合、その分ヘッド下の距離が短くなるので、制御部８は、エアカーテン発生部４２から発生されるエアーの風速が比較的弱い風速Ｆ２となるように制御する。この用紙ＰＡの厚みに対する制御については、全方向おこなう。

また、制御部８は、距離情報と搬送速度とにより、風速を「最強」、「強」、「弱」、「最弱」の４段階に制御するようにしてもよい。例えば、測距センサ４１により検出された距離が所定の閾距離より遠い場合、かつエンコーダ２６ａにより検出された搬送速度が所定の閾速度より速い場合、制御部８は、エアカーテン発生部４２から発生されるエアーの風速を「最強」とする。測距センサ４１により検出された距離が所定の閾距離より遠い場合、かつエンコーダ２６ａにより検出された搬送速度が所定の閾速度より遅い場合、制御部８は、エアカーテン発生部４２から発生されるエアーの風速を「強」とする。これにより、異物混入を防止しつつ、距離が遠いので風速を強くすることができる。一方、測距センサ４１により検出された距離が所定の閾距離より近い場合、かつエンコーダ２６ａにより検出された搬送速度が所定の閾速度より速い場合、制御部８は、エアカーテン発生部４２から発生されるエアーの風速を「弱」とする。測距センサ４１により検出された距離が所定の閾距離より近い場合、かつエンコーダ２６ａにより検出された搬送速度が所定の閾速度より遅い場合、制御部８は、エアカーテン発生部４２から発生されるエアーの風速を「最弱」とする。これにより、異物混入を防止しつつ、用紙ＰＡの浮き上がりを防止するため風速を弱くすることができる。

なお、本実施形態では、ライン型のインクジェット記録装置を例に挙げて説明したが、これに限らず、例えば、ベルトコンベアで搬送される印刷媒体（例えば、段ボールなど）に対してインクジェットヘッドからインクを吐出することにより印刷する産業用印刷機においても、適用可能である。

（付記）
本出願は、以下の発明を開示する。

（付記１）
用紙を搬送する搬送手段と、
インクを吐出するノズルが前記搬送手段の搬送方向と直交する主走査方向に沿って配置されたインクジェットヘッドが前記搬送方向に複数列設けられたヘッド群と、
前記搬送手段に対してエアーを吐出するエアーノズルが前記ヘッド群を囲うように配置され、前記吐出されたエアーによりエアカーテンを形成するエアカーテン発生部と、
前記搬送方向における前記ヘッド群の上流側に設置され、前記インクジェットヘッドのヘッド下の距離を計測する測距センサと、
前記搬送手段の搬送速度を取得する搬送速度取得手段と、
前記測距センサにより取得した距離情報と前記搬送速度取得手段により取得した搬送速度の情報とに基づいて、前記エアカーテン発生部から発生されるエアーの風速を制御する制御部と、
を備えたことを特徴とする印刷装置。

これにより、搬送手段とインクジェットヘッドの距離が離れた際には自動で風速を大きくし、距離が近ければ風速を小さくするように制御することができる。そのため、段ボールの様な厚みのある印刷媒体であっても、インクジェットヘッド周辺の気流変化の影響を抑えつつ、防塵することができる。また、印刷時において搬送速度が速いほど周辺の空気の流れも搬送方向と同じ方向に大きくなるため、搬送方向上流側の風速を速くし、下流側を遅くすることで搬送速度に合わせた防塵効果を得ることができる。

１ インクジェット印刷装置
２ 給紙部
３ 吸引搬送部
４ 印刷部
６ 排紙部
８ 制御部
２１ 搬送ベルト
２６ ベルト駆動モータ
２６ａ エンコーダ
３１ ヘッド群
３１Ｃ，３１Ｋ，３１Ｍ，３１Ｙ インクジェットヘッド
３２ ヘッドホルダ
４１ 測距センサ
４２ エアカーテン発生部

Claims (1)

1. 用紙を搬送する搬送手段と、
   インクを吐出するノズルが前記搬送手段の搬送方向と直交する主走査方向に沿って配置されたインクジェットヘッドが前記搬送方向に複数列設けられたヘッド群と、
   前記搬送手段に対してエアーを吐出するエアーノズルが前記ヘッド群を囲うように配置され、前記吐出されたエアーによりエアカーテンを形成するエアカーテン発生部と、
   前記搬送方向における前記ヘッド群の上流側に設置され、前記インクジェットヘッドのヘッド下の距離を計測する測距センサと、
   前記搬送手段の搬送速度を取得する搬送速度取得手段と、
   前記測距センサにより取得した距離情報と前記搬送速度取得手段により取得した搬送速度の情報とに基づいて、前記エアカーテン発生部から発生されるエアーの風速を制御する制御部と、
   を備えたことを特徴とする印刷装置。
   

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