JP4309437B2 - インクジェット記録装置 - Google Patents

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Description

本発明は、インクジェット記録装置に関し、特に、記録媒体を搬送する無端状の搬送ベルトを備えたインクジェット記録装置に関する。
近年、種々の記録媒体に対して画像を形成する装置として、インクジェット記録装置が広く普及している。このようなインクジェット記録装置は、複数のノズルから、当該ノズルと対向する位置に搬送された記録媒体に向けてインクを吐出し、記録媒体上に画像を形成する。このため、インクジェット記録装置は、小型で安価、作動時に静寂である、および高精細な画像形成が可能であるなどの利点を有している。
このようなインクジェット記録装置において、ノズル対向位置に記録媒体を搬送する方式として、無端状の搬送ベルトを使用する方式がある。本方式では、記録媒体は、搬送ベルトの表面に支持された状態でノズル対向位置に搬送され、搬送ベルトの表面に支持された状態で画像形成が行われる。このとき、ノズルから吐出されたインクが、搬送ベルトに付着することがある。例えば、記録媒体が布帛等のインクが透過し得る材質である場合、記録媒体を透過したインクが搬送ベルトに付着する。また、記録媒体が記録用紙等のインクが透過し難い材質である場合でも、縁を設けることなく記録媒体の全域に画像を形成すると、記録媒体の外縁に露出している搬送ベルトの表面にインクが付着する。インクが付着した搬送ベルトに後続の記録媒体が支持されると、当該記録媒体の裏面等が汚れるといった問題が発生する。
このため、搬送ベルトを備えるインクジェット記録装置では、搬送ベルト表面に付着したインクを洗浄する洗浄手段が設けられている。このような洗浄手段として、搬送ベルトから記録媒体が離脱される位置よりも下流側で、搬送ベルトに当接する洗浄ローラを設けた構成が知られている(例えば、特許文献1等参照。)。洗浄ローラの一部は、容器内に収容された洗浄液に浸漬されている。本構成では、搬送ベルトの移動に伴って洗浄ローラが搬送ベルトに当接した状態で回転することにより、搬送ベルトの表面に付着したインクが除去される。また、洗浄ローラに付着したインクは、洗浄ローラが容器内の洗浄液に浸漬した状態にあるときに、洗浄ローラから離脱して洗浄液中へ拡散する。
以上のような構成を有する洗浄手段では、搬送ベルトの洗浄を繰り返すにつれて、容器に収容されている洗浄液中のインク量が次第に増大する。洗浄液中のインク量が多くなると、洗浄ローラに付着したインクは次第に除去され難くなる。この場合、搬送ベルトに付着したインクも除去され難くなる。さらには、容器に収容された洗浄液に洗浄ローラが浸漬したときに、洗浄液中のインクが洗浄ローラに付着し、洗浄ローラに付着したインクが搬送ベルトに付着する可能性もある。このため、容器内の洗浄液は、適宜新たな洗浄液に交換される。
このような洗浄液の交換は、例えば、洗浄ローラに当接した状態で搬送ベルトが移動した長さが規定長に到達した場合や、洗浄ローラに当接した状態で搬送ベルトが移動した時間が規定時間に到達された場合に、自動的に行われることがある。しかしながら、搬送ベルトに付着するインクの量は、画像記録条件によって異なる。このため、規定長や規定時間に到達したときに洗浄液を交換する構成では、十分な洗浄力を有している洗浄液が交換される状況や多量のインクを含んだ洗浄液が交換されない状況が発生する。すなわち、洗浄液が浪費される状況や、搬送ベルトを十分に洗浄できない状況が生じる。
この対策として、特許文献1には、記録媒体の種類、画像サイズ、インク使用量などの画像記録条件に応じて、洗浄液の供給量を変更する技術が開示されている。特許文献1の構成を採用することにより、搬送ベルトを効率よく必要十分に洗浄することができるとされている。
特開2005−212276号公報
特許文献1に開示された技術では、設定された記録媒体種どおりの記録媒体が、正常に搬送されている限りは、搬送ベルトを適切に洗浄することができる。しかしながら、現実のインクジェット記録装置では、記録媒体の搬送異常が発生することも少なくない。例えば、搬送中に記録媒体が詰まる場合や、破れや折れ、カール等の変形が生じた状態で記録媒体が搬送される場合もある。この場合、記録媒体は、搬送ベルト上で本来存在すべき位置に存在しないため、搬送ベルトの表面にインクが直接吐出される。また、設定した記録媒体種と異なる記録媒体をユーザが誤って供給することも考えられる。この場合、搬送ベルトに付着するインクの量が、設定した記録媒体種を搬送した場合と異なる可能性がある。すなわち、搬送ベルトが予想以上に汚れている状況や、搬送ベルトが予想した程、汚れていない状況が少なからず発生する。
以上のように、画像記録条件のみに基づいて、洗浄液の汚れを正確に予測することは困難である。このため、特許文献1に開示された技術では、十分な洗浄力を有している洗浄液が交換される状況や多量のインクを含んだ洗浄液が交換されない状況が少なからず発生してしまう。
本発明は、上記従来の事情を鑑みて提案されたものであって、洗浄液を浪費することなく、適切な洗浄力を維持することができ、搬送ベルトを効率的に洗浄することができるインクジェット記録装置を提供することを目的としている。
本発明の提供するインクジェット記録装置は、記録ヘッド、無端状の搬送ベルト、洗浄ローラ、洗浄液貯留部、混入度検知手段、給液手段、および排液手段を備える。記録ヘッドは、インクを吐出するノズルを有する。搬送ベルトは、記録媒体を表面に支持するとともに、記録ヘッドのノズルと対向する位置へ記録媒体を搬送する。洗浄ローラは、搬送ベルトがその表面に記録媒体を支持する範囲以外の位置で搬送ベルトに当接し、搬送ベルトを洗浄する。洗浄液貯留部には、洗浄液が収容されている。また、洗浄液貯留部に収容された洗浄液には洗浄ローラの一部が浸漬されている。これにより、洗浄ローラに洗浄液が供給される。また、混入度検知手段は、洗浄液貯留部に収容された洗浄液中のインクの混入度を検知する。給液手段は、混入度検知手段が検知した混入度が予め設定された閾値を超える場合に、前記洗浄液貯留部に洗浄液を供給し、前記混入度が前記閾値以下である場合に、洗浄液の供給を停止する。そして、排液手段は、洗浄液貯留部の洗浄液を必要に応じて排出する。又、洗浄液供給中の洗浄液の供給量が前記給液手段の最大供給量であり、前記最大供給量での洗浄液の供給が開始されてから所定時間内に前記混入度が前記閾値以下にならない場合、前記給液手段が洗浄液の供給を停止するとともに、前記排液手段が前記洗浄液貯留部内の洗浄液を全て排出する。そして、洗浄液排出後に、前記給液手段が所定量の洗浄液を前記洗浄液貯留部に供給する。
本構成では、洗浄ローラが浸漬される洗浄液中のインク混入度を直接検知することができる。このため、給液手段は、洗浄液貯留部に収容された洗浄液の汚れ具合に応じて、洗浄液貯留部へ新たな洗浄液を供給することができ、洗浄液の洗浄力低下を防止できる。したがって、洗浄液を浪費することなく、適切な洗浄力を維持することができる。この結果、搬送ベルトを効率的に洗浄することができる。
上記構成において、混入度が予め設定された閾値を超える場合、給液手段が洗浄液を供給し、混入度が予め設定された閾値以下である場合、給液手段が洗浄液の供給を停止する構成を採用することができる。この場合、給液手段は、洗浄液供給中のインク混入度に応じて、洗浄液の供給量を調節することが好ましい。
さらに、洗浄液供給中の洗浄液の供給量が給液手段の最大供給量であり、最大供給量での洗浄液の供給が開始されてから所定時間内に混入度が閾値以下にならない場合、アラームを発報する報知手段を備えることが好ましい。あるいは、洗浄液供給中の洗浄液の供給量が給液手段の最大供給量であり、最大供給量での洗浄液の供給が開始されてから所定時間内に混入度が閾値以下にならない場合、洗浄液貯留部の洗浄液を自動的に全て交換する構成を採用することが好ましい。洗浄液の交換は、例えば、給液手段が洗浄液の供給を停止するとともに、排液手段が洗浄液貯留部内の洗浄液を全て排出する。そして、洗浄液排出後に、給液手段が所定量の洗浄液を洗浄液貯留部に供給する。
なお、混入度検知手段は、例えば、洗浄液に光を放射する発光部と、発光部から放射され、洗浄液を透過した光を受光する受光部とを備え、受光部が受光した光の強度により混入度を検知する構成とすることができる。
本発明によれば、記録媒体の搬送中に、記録媒体詰まりが発生したり、記録媒体に変形が発生したりした場合であっても、十分な洗浄力を有している洗浄液が交換される状況やインク濃度が高くなった洗浄液が交換されない状況が発生することがない。したがって、洗浄液を浪費することなく、適切な洗浄力を維持することができ、搬送ベルトを効率よく洗浄することができる。このため、搬送ベルトの表面に接触する記録媒体等をインクで汚すことなく画像形成を行うことができる。
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
(第1の実施形態)
図1は本実施形態におけるインクジェット記録装置の全体構成図である。図1に示すように、インクジェット記録装置100は、記録媒体である用紙Pを収容する給紙カセット101と、用紙Pの搬送経路となる用紙搬送路104と、用紙Pを排出トレイ111へ搬送する搬送ベルト106とを備える。
給紙カセット101は、装置本体の下部に設けられており、画像形成が行われる用紙Pを収容する。給紙カセット101には、給紙を行うための給紙ローラ102が配設されている。この給紙ローラ102により、給紙カセット101内の用紙Pは用紙搬送路104へと順次給紙される。用紙搬送路104は、給紙カセット101から給紙された用紙Pを搬送ベルト106に導くガイド板から構成されている。この用紙搬送路104には、用紙Pを搬送する、第1搬送ローラ対103aと第2搬送ローラ対103bとが給紙カセット101側から順に配設され、搬送ベルト106側に2次給紙を行うレジストローラ対105が配設されている。したがって、給紙カセット101から給紙された用紙Pは、搬送ローラ対103(103a、103b)によりレジストローラ対105へ搬送され、このレジストローラ105により、所定のタイミングで搬送ベルト106へ送り込まれる。
上記搬送ベルト106は、レジストローラ対105により2次給紙された用紙Pを排出トレイ111に向けて搬送する。この搬送ベルト106は、無端状のベルトからなり、駆動ローラ121、従動ローラ122、およびテンションローラ123に張設されている。ここで、駆動ローラ121は用紙搬送方向の下流側に配設されている。従動ローラ122は用紙搬送方向の上流側に配設されている。用紙Pは、従動ローラ122と駆動ローラ121との間の搬送ベルト106により搬送される。また、テンションローラ123は、駆動ローラ121と従動ローラ122との間で、駆動ローラ121および従動ローラ122よりも下方に配設されている。テンションローラ123の上下方向の配設位置を変更することにより搬送ベルト106の張力が調整される。なお、本実施形態では、駆動ローラ121のみがモータ等の駆動手段によって駆動されており、従動ローラ122およびテンションローラ123は、駆動ローラ121の回転による搬送ベルト106の移動に伴って回転する。
また、インクジェット記録装置100は、インクを吐出する記録ヘッド107を備える。記録ヘッド107は、それぞれイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)のインクを吐出するラインヘッド107Y、107M、107C、107Kから構成されている。各ラインヘッド107Y、107M、107C、107Kは、下記のような構造により、インクを吐出する。
記録ヘッド107の下面に形成されたノズル面107aには、ラインヘッド107Y、107M、107C、107Kごとに、多数のノズルが用紙幅方向に用紙幅分だけ配列されている。各ノズルはラインヘッド107Y、107M、107C、107K内に、各ノズルに対応して形成された加圧室(図示しない)にそれぞれ連通し、各加圧室はさらに各ラインヘッド107Y、107M、107C、107K内に形成されたインク液室(図示せず)に連通している。インク液室は、インク供給チューブ(図示せず)を介して、対応する色のインクタンク(図示せず)と連通しており、インクタンクからインクが供給されるようになっている。各ラインヘッド107Y、107M、107C、107Kは、搬送ベルト106により搬送される用紙P上に、図示しないネットワークアダプタ等を介して、ネットワークを通じて他の機器から受信した画像データ等を印刷する。
さらに、記録ヘッド107の下流側には、記録ヘッド107から用紙Pに吐出されたインクを乾燥させるための乾燥装置108が配置されている。乾燥装置108を通過した用紙Pは、搬送ベルト106の下流側に配置された排出ローラ対109および装置側壁に穿設された排出口110を通して排出トレイ111に排出される。
また、テンションローラ123から見て搬送ベルト106移動方向下流側でありかつ従動ローラ122から見て搬送ベルト106移動方向上流側の位置に、洗浄ローラ137が搬送ベルト106に当接する状態で配設されている。ここでは、洗浄ローラ137は、上下方向に摺動可能に配設されており、バネ等の付勢手段により搬送ベルト106の方向に付勢されている。なお、洗浄ローラ137の配設位置は、図1の位置に限定されない。搬送ベルト106がその表面に用紙Pを支持する範囲以外の位置で、洗浄ローラ137が搬送ベルト106に当接する状態であれば、任意の位置に配設できる。
洗浄ローラ137の下方には、例えば、界面活性剤としてのサーフィノール465(登録商標)を1%、溶剤としてのグリセリン15%等を含む水溶液からなる洗浄液を収容可能な容器からなる洗浄液貯留部135が設けられている。洗浄液貯留部135は上方が開放されており、洗浄ローラ137の一部が洗浄液貯留部135に収容された洗浄液に上方から浸漬している。なお、洗浄ローラ137の表面(搬送ベルト106との当接面)は、搬送ベルト106にゴミを付着させることがなく、かつ洗浄液を含浸可能な材質により構成されている。本実施形態では、洗浄ローラ137の表面を不織布により構成している。
洗浄液貯留部135の底部には、排液管139が接続されている。排液管139には、開閉自在に構成された電磁弁からなる排液弁138が介在されている。排液管139の他端は、排液タンク140に接続されている。排液弁139を開放することにより、洗浄液貯留部135内の洗浄液が排液タンク140に流入する。また。排液タンク140には、排液タンク140内の液量が排液タンク140の上限容量に近づいたことを検知する液量検知手段141が設けられている。液量検知手段141は、例えば、排液タンク140内の液面の高さを検知することにより、上限容量に近づいたことを検知する。また、液量検知手段141は、上限容量に近づいたことを検知すると、排液タンク140内の廃液の廃棄を促すアラームを発報する。アラームは、警告表示や音等のユーザが認識可能な任意の手法により報知される。本事例では、排液弁138、排液管139、排液タンク140が排液手段152を構成している。
一方、洗浄液貯留部135の上方には、洗浄液貯留部135に新たな洗浄液を供給する給液管134が配置されている。給液管134には、開閉自在に構成された電磁弁からなる給液弁133が介在されている。給液管134の他端には、メインタンク131が接続されている。メインタンク131には、未使用の洗浄液が収容されており、給液弁133を開放することにより、メインタンク131から洗浄液貯留部135に洗浄液が流入する。なお、メインタンク131には、メインタンク131内の洗浄液の残量が少ないことを検知する残量検知手段132が設けられている。残量検知手段132は、例えば、メインタンク131内の液面の高さを検知することにより、洗浄液の残量が少ないことを検知する。残量検知手段132は、残量が少ないことを検知すると、警告表示や音等のユーザが認識可能な任意の手法により、メインタンク131への洗浄液の補給を促すアラームを発報する。本事例では、給液弁133、給液管134、メインタンク131が給液手段151を構成している。
さて、本実施形態のインクジェット記録装置100では、洗浄液貯留部135に、洗浄ローラ137により搬送ベルト106から除去され、洗浄液貯留部135内の洗浄液に拡散したインクの混入度を検知する混入度検知手段136が設けられている。図2は、洗浄液貯留部135の近傍の構成を示す拡大図である。
図2に示すように、本実施形態では、混入度検知手段136は、発光部136aと受光部136bとを備える透過型光センサにより構成されている。発光部136aは、洗浄液貯留部135の側壁に外側から接触して設けられており、発光部136aと対向する側壁に外側から接触して受光部136bが設けられている。なお、洗浄液貯留部135の側壁の少なくとも発光部136aと受光部136bとが設けられる部位は、ガラスやアクリル等の透光性材料により構成されている。
発光部136aは、例えば、LED(Light Emitting Diode)等の発光素子を備えている。また、受光部136bは、発光部136aが放射する波長領域の光をその強度に応じた電圧信号として出力可能な受光素子を備えている。受光部136aから放射された光は、図2に破線で示すように、洗浄液貯留部135内に収容された洗浄液中を経て受光部136bに到達する。この場合、洗浄液中に含まれるインク量が増大すると、洗浄液中のインクにより光が散乱され、受光部136bに到達する光の強度が減少する。すなわち、受光部136bに到達する光の強度(受光部136bの出力電圧)と、洗浄液中のインク量(以下、インク混入度という。)との関係を予め取得しておくことにより、受光部136bに到達した光の強度から、インク混入度を検知することができる。
また、洗浄液貯留部135には、洗浄液の液面を検出する液面センサ201、202が設けられている。洗浄液の液面が低下すると、洗浄ローラ137に付着したインクを十分に除去することができなくなる。このため、洗浄液の液面の下限位置に下限液面センサ201が配置されている。また、洗浄液の液面が上昇すると、洗浄液が洗浄液貯留部135からオーバーフローしてしまう。このため、洗浄液の液面の上限位置に上限液面センサ202が配置されている。
図3は、本実施形態におけるインクジェット記録装置100の制御系を示す概略構成図である。制御部300は、CPU(Central Processing Unit)301、RAM(Random Access Memory)302、ROM(Read Only Memory)303、HDD(Hard Disk Drive)304および搬送ベルト106や搬送ローラ103等の各駆動部に対応するドライバ305が内部バス306を介して接続されている。上記CPU301は、例えばRAM302を作業領域として利用し、ROM303やHDD304等に記憶されているプログラムを実行し、当該実行結果に基づいて上記ドライバ305とデータや命令を授受することにより上記各駆動部の動作を制御する。上記駆動部以外の後述する各手段(図4に示す)についても、CPU301がプログラムを実行することで各手段として動作する。
図4は、インクジェット記録装置100を示す概略機能ブロック図である。図4に示すように、インクジェット記録装置100は、給液弁133の開閉を制御する給液制御手段401と、排液弁138の開閉を制御する排液制御手段402とを備える。また、排液制御手段402には、下限液面センサ201および上限液面センサ202の出力がそれぞれ入力されている。また、上限液面センサ202の出力は、給液制御手段401にも入力されている。
また、インクジェット記録装置100は、混入度検知手段136により検知されたインク混入度と予め設定されている閾値とを比較し、比較結果に基づいて給液制御手段401および排液制御手段402に動作指示を送信する判定手段403を備えている。判定手段403は、取得したインク混入度と予め登録されている閾値とを比較する。ここで、閾値は、洗浄液をそのままの状態で継続使用することを許容するインク混入度の上限値である。したがって、判定手段403は、取得したインク混入度が閾値以下である場合、洗浄液のインク混入度に異常がないと判定する。また、取得したインク混入度が閾値を超える場合、洗浄液のインク混入度に異常があると判定する。
図5は、インクジェット記録装置100の洗浄液モニタ処理を示すフローチャートである。なお、当該処理は、インクジェット記録装置100の動作中に所定の時間間隔で繰り返し実施される。
洗浄液モニタ処理が開始されると、判定部403が、混入度検知手段136からインク混入度を取得する。判定手段403は、取得したインク混入度と予め登録されている閾値とを比較する(ステップS501)。判定手段403は洗浄液のインク混入度に異常があると判定すると、給液制御手段401に新たな洗浄液の供給を指示する(ステップS501Yes)。当該指示を受信した給液制御手段401は、給液弁133を閉鎖状態から開放状態にする(ステップS502)。これにより、メインタンク131から洗浄液貯留部135に新たな洗浄液が供給される(図1、図2参照)。洗浄液貯留部135に新たに洗浄液が供給されると、洗浄液貯留部135において、洗浄液全体に対するインクの占める割合が相対的に減少する。すなわち、インク混入度が小さくなる。
判定手段403は所定時間待機した後、再度、混入度検知手段136からインク混入度を取得する(ステップS503、S504)。このとき、判定手段403は、洗浄液のインク混入度に異常がないと判定すると、給液制御手段401に洗浄液の供給停止を指示する(ステップS504No)。当該指示を受信した給液制御手段401は、給液弁133を開放状態から閉鎖状態にし、洗浄液モニタ処理が終了する(ステップS505)。また、判定手段403は、洗浄液のインク混入度に異常があると判定すると、所定時間待機した後、再度、混入度検知手段136からインク混入度を取得する(ステップS504Yes、S503、S504)。すなわち、インク混入度が閾値以下になるまで、メインタンク131からの洗浄液の供給が継続される。
メインタンク131から洗浄液が供給される過程で、洗浄液貯留部135内の洗浄液量は当然増大する。この場合、上限液面センサ202が洗浄液の液面を検出すると、排液制御手段402が排液弁138を閉鎖状態から開放状態にする。これにより、洗浄液貯留部135から洗浄液が排出される。このとき、排液管139を通じて排出される洗浄液の流量が、給液管134を通じて洗浄液貯留部135に供給される洗浄液の流量よりも小さいと、洗浄液貯留部135内の洗浄液量は増大してしまう。このため、本実施形態では、上限液面センサ202の出力を給液制御手段401に入力し、上限液面センサ202が洗浄液の液面を検出したときに、所定時間の間だけ、給液弁133を閉鎖状態にしている。したがって、洗浄液が洗浄液貯留部135からオーバーフローすることはない。また、排液制御手段402は、下限液面センサ201が洗浄液の液面を検出すると、排液弁138を開放状態から閉鎖状態にする。なお、排液管139を通じて排出される洗浄液の流量が、給液管134を通じて洗浄液貯留部135に供給される洗浄液の流量よりも大きくなる状態に、排液管139および給液管134の径が設計されている場合は、給液制御手段401に上限液面センサ202の出力を入力しない構成であってもよい。
なお、洗浄液モニタ処理が開始されたときに、判定手段403が洗浄液のインク混入度に異常がないと判定すると、そのまま洗浄液モニタ処理が終了する(ステップS501No)。
また、排液タンク140内の廃液量が増加し、液量検知手段141が廃液を検知した場合には、排液弁138と給液弁133を閉鎖し、排液タンク140の交換が必要であることをインクジェット記録装置100の表示部に表示または音声等で報知する。そして、排液タンク140の交換が検知された後に排液弁138と給液弁133を開放し、排液弁138と給液弁133を閉鎖する前に実施していた制御を継続して行う。このとき、排液弁138と給液弁133の閉鎖および開放は、液量検知手段141の通知に基づいて、給液制御手段401および排液制御手段402が行えばよい。
本構成によれば、洗浄ローラが浸漬される洗浄液貯留部135に収容された洗浄液中のインク混入度を直接検知することができる。このため、給液制御手段401は、洗浄液貯留部135に収容された洗浄液の汚れ具合に応じて、洗浄液貯留部135へ新たな洗浄液を供給することができる。したがって、洗浄液を浪費することなく、適切な洗浄力を維持することができ、洗浄ローラの洗浄力低下を防止できる。この結果、搬送ベルトを効率よく洗浄することができる。
(第2の実施形態)
ところで、用紙詰まり等が発生して搬送ベルト106が著しく汚れた場合、洗浄液貯留部135内の洗浄液のインク混入度は急激に上昇する。この場合、第1の実施形態の構成では、洗浄液がメインタンク131から長時間継続して供給される。上述したように、洗浄液貯留部135内の洗浄液のインク混入度が高いと、洗浄液中のインクが洗浄ローラ137に付着し、搬送ベルト106へ付着する可能性がある。したがって、洗浄液のインク混入度が急激に上昇した場合、速やかにインク混入度を低減できることが好ましい。そこで、本実施形態では、洗浄液のインク混入度が突発的に上昇した場合であっても、速やかにインク混入度を低減できる構成について説明する。
図6は、本発明の第2の実施形態に係るインクジェット記録装置を示す概略機能ブロック図である。なお、本実施形態のインクジェット記録装置600は、図1および図2に示した給液弁133および排液弁138が、開度が調整可能に構成された電磁弁からなる点で第1の実施形態と異なっている。本実施形態では、給液弁133および排液弁138として、複数の開度を設定できる電磁弁を使用している。図6に示すように、インクジェット記録装置600は、給液弁133の開度を制御する給液制御手段601と、排液弁138の開度を制御する排液制御手段602とを備える。また、排液制御手段602には、下限液面センサ201および上限液面センサ202の出力がそれぞれ入力されている。他の構成および制御系の構成は、第1の実施形態のインクジェット記録装置100と同一であるため、ここでの説明は省略する。
図7は、インクジェット記録装置600の洗浄液モニタ処理を示すフローチャートである。なお、当該処理は、インクジェット記録装置600の動作中に所定の時間間隔で繰り返し実施される。
洗浄液モニタ処理が開始されると、判定部403が、混入度検知手段136からインク混入度を取得する。判定手段403は、取得したインク混入度と予め登録されている閾値とを比較する(ステップS701)。判定手段403は洗浄液のインク混入度に異常があると判定すると、給液制御手段601に洗浄液の供給を指示する(ステップS701Yes)。当該指示を受信した給液制御手段601は、給液弁133の開度を閉鎖状態から1段階だけ開放する(ステップS702)。これにより、メインタンク131から洗浄液貯留部135に新たな洗浄液が供給されて、洗浄液全体に対するインクの占める割合が相対的に減少し、インク混入度が小さくなる(図1、図2参照)。
判定手段403は所定時間待機した後、再度、混入度検知手段136からインク混入度を取得する(ステップS703、S704)。このとき、判定手段403は、洗浄液のインク混入度に異常がないと判定すると、給液制御手段601に洗浄液の供給停止を指示する(ステップS704No)。当該指示を受信した給液制御手段601は、給液弁133を閉鎖状態にし、洗浄液モニタ処理が終了する(ステップS705)。また、判定手段403は、洗浄液のインク混入度に異常があると判定すると、給液制御手段601に洗浄液の供給量の増大を指示する(ステップS704Yes)。当該指示を受信した給液制御手段601は、給液弁133の開度をさらに1段階だけ多く開放する(ステップS702)。これにより、メインタンク131から洗浄液貯留部135に供給される新たな洗浄液の供給量が増大する。このため、洗浄液貯留部135において、インク混入度の低下率が大きくなる。そして、判定手段403は所定時間待機した後、再度、混入度検知手段136からインク混入度を取得する(ステップS703、S704)。すなわち、メインタンク131から洗浄液を供給してもインク混入度が閾値以下にならない場合には、メインタンク131からの洗浄液の供給量は次第に増加されるのである。なお、ステップS702において、給液弁133の開度が最大であった場合には、その開度が維持される。
第1の実施形態と同様に、メインタンク131から洗浄液が供給される過程で、洗浄液貯留部135内の洗浄液量は当然増大する。この場合、上限液面センサ202が洗浄液の液面を検出すると、排液制御手段602が排液弁138を閉鎖状態から開放状態にする。本実施形態では、排液制御手段602は、排液弁138を開放状態にするときに、給液制御手段601から給液弁133の開度を取得する。そして、排液弁138の開度を、排液管139を通じて排出される洗浄液の流量が、給液管134を通じて洗浄液貯留部135に供給される洗浄液の流量よりも大きくなる開度に設定する。したがって、洗浄液が洗浄液貯留部135からオーバーフローすることはない。なお、排液制御手段602は、下限液面センサ201が洗浄液の液面を検出すると、排液弁138を閉鎖状態にする。
なお、洗浄液モニタ処理が開始されたときに、判定手段403が洗浄液のインク混入度に異常がないと判定すると、そのまま洗浄液モニタ処理が終了する(ステップS701No)。
ここで、排液タンク140内の廃液量が増加し、液量検知手段141が廃液を検知した場合には、排液弁138と給液弁133を閉鎖し、排液タンク140の交換が必要であることをインクジェット記録装置600の表示部に表示または音声等で報知する。そして、排液タンク140の交換が検知された後に排液弁138と給液弁133を閉鎖前の開度で開放し、排液弁138と給液弁133を閉鎖する前に実施していた制御を継続して行う。このとき、排液弁138と給液弁133の閉鎖および開放は、液量検知手段141の通知に基づいて、給液制御手段601および排液制御手段602が行えばよい。
本構成によれば、メインタンク131から洗浄液を供給してもインク混入度が閾値以下にならない場合には、メインタンク131からの洗浄液の供給量を次第に増加させることができる。このため、正常な使用状態で、洗浄液のインク混入度が徐々に上昇した場合には、メインタンク131からの洗浄液の供給量は少なく、洗浄液のインク混入度が突発的に上昇した場合には、洗浄液の供給量が次第増大する。したがって、洗浄液のインク混入度が突発的に上昇した場合でも、速やかにインク混入度を低下させることができる。
また、本実施形態においても、第1の実施形態と同様に、洗浄ローラが浸漬される洗浄液貯留部135に収容された洗浄液中のインク混入度を直接検知している。このため、洗浄液貯留部135に収容された洗浄液の汚れ具合に応じて、洗浄液貯留部135へ新たな洗浄液を供給することができ、洗浄ローラの洗浄力が低下することを防止できる。また、洗浄液を浪費することなく、搬送ベルトを効率よく洗浄することができる。
なお、本実施形態では、給液弁133の開度を段階的に設定する構成について説明したが、判定部403が、給液弁133の開度を変更する前後でのインク混入度の変動量を算出し、給液制御手段601が給液弁133の開度を当該変動量に応じた開度に設定する構成であってもよい。
また、上記では、給液弁133の開度が最大になった状態で、判定手段403がインク混入度が異常である判定した場合、給液弁133の開度を最大のまま維持して洗浄液を供給する構成とした。しかしながら、当該状態で、洗浄液貯留部135内の洗浄液のインク混入度が急激に上昇すると、洗浄液中のインクが洗浄ローラ137を介して搬送ベルト106に付着する可能性がある。そこで、給液弁133の開度が最大である状態で、インク混入度が閾値を超えている場合にアラームを発報し、ユーザに洗浄液貯留部135の洗浄液を全て交換することを促す構成を採用してもよい。
さらには、混入度検知手段13が、インク混入度が閾値を超えて急激に上昇したことを検知した場合には、画像形成を中断して、搬送ベルト106を停止させた後に、洗浄ローラ137を搬送ベルト106から離間させる構成を採用してもよい。これにより、洗浄液貯留部135内の洗浄液中のインクが搬送ベルト106へ付着することを防止できる。
図8は、本実施形態のインクジェット記録装置の変形例を示す概略機能ブロック図である。図8に示すように、当該インクジェット記録装置800は、図6の構成に加えて、報知手段801を備えている。報知手段801は判定手段403の指示に基づいて、警告表示や音等のユーザが認識可能な任意の手法によりアラームを発報する。
図9は、インクジェット記録装置800の洗浄液モニタ処理を示すフローチャートである。なお、当該フローチャートでは、図7に示したフローチャートとほぼ同一である。このため、図7を用いて説明した処理には同一の符号を付し、説明を省略する。
図9に示すように、インクジェット記録装置800では、給液弁133が1段階開放された後、洗浄液のインク混入度に異常があると判定すると、判定手段403は、給液制御手段601に洗浄液の供給量の増大を指示する(ステップS704Yes)。当該指示を受信した給液制御手段601は、給液弁133の開度が最大であるか否かを確認する(ステップS906)。給液弁133の開度が最大でない場合、給液制御手段601は、給液弁133の開度を1段階だけさらに開放する(ステップS906No、S702)。一方、給液弁133の開度が最大であった場合、給液制御手段601は、判定手段403にその旨を通知する(ステップS906Yes)。このとき、判定手段402は、報知手段801にアラームの発報を指示するとともに、レジストローラ対105および搬送ローラ対103を駆動するドライバに、用紙Pの搬送停止を指示する(ステップS907)。
アラームを確認したユーザは、洗浄液貯留部135内の洗浄液を全て排出し、洗浄液貯留部135内に新たな洗浄液を収容する。
本構成によれば、給液弁133の開度が最大の状態で、洗浄液貯留部135内の洗浄液のインク混入度が急激に上昇した場合等には、用紙Pの搬送が停止され、ユーザに洗浄液の交換が促される。このため、用紙P等に汚れ等が発生することが確実に防止される。
(第3の実施形態)
第2の実施形態では、報知手段801がユーザに洗浄液の交換を促すアラームを発報する構成としたが、本実施形態では、洗浄液の交換を自動的に行う構成について説明する。
図10は、本実施形態のインクジェット記録装置を示す概略機能ブロック図である。図10に示すように、インクジェット記録装置1000は、第2の実施形態のインクジェット記録装置600と同様に、給液弁133の開度を制御する給液制御手段1001と、排液弁138の開度を制御する排液制御手段1002とを備える。また、給液制御手段1001および排液制御手段1002には、下限液面センサ201および上限液面センサ202の出力がそれぞれ入力されている。
また、インクジェット記録装置1000は、排出検知センサ1003を備えている。排出検知センサ1003は、図11の拡大図に示すように、排液弁138よりも洗浄液貯留部135側の排液管139に設けられており、洗浄液貯留部135から洗浄液が排出されたことを検出する。排液検知センサ1003の出力は、排液制御手段1002に入力されている。
図12は、インクジェット記録装置1000の洗浄液モニタ処理を示すフローチャートである。なお、当該処理は、インクジェット記録装置1000の動作中に所定の時間間隔で繰り返し実施される。
洗浄液モニタ処理が開始されると、判定部403が、混入度検知手段136からインク混入度を取得する。判定手段403は、取得したインク混入度と予め登録されている閾値とを比較する(ステップS1201)。判定手段403は洗浄液のインク混入度に異常があると判定すると、給液制御手段1001に洗浄液の供給を指示する(ステップS1201Yes)。当該指示を受信した給液制御手段1001は、給液弁133の開度を閉鎖状態から1段階だけ開放する(ステップS1202)。これにより、メインタンク131から洗浄液貯留部135に新たな洗浄液が供給される(図1、図2参照)。洗浄液貯留部135に新たに洗浄液が供給されると、洗浄液全体に対するインクの占める割合が相対的に減少し、インク混入度が小さくなる。
判定手段403は所定時間待機した後、再度、混入度検知手段136からインク混入度を取得する(ステップS1203、S1204)。このとき、判定手段403は、洗浄液のインク混入度に異常がないと判定すると、給液制御手段1001に洗浄液の供給停止を指示する(ステップS1204No)。当該指示を受信した給液制御手段1001は、給液弁133を閉鎖状態にし、洗浄液モニタ処理が終了する(ステップS1205)。また、判定手段403は、洗浄液のインク混入度に異常があると判定すると、給液制御手段1001に洗浄液供給量の増大を指示する(ステップS1204Yes)。当該指示を受信した給液制御手段1001は、給液弁133の開度が最大であるか否かを確認する(ステップS1206)。給液弁133の開度が最大でない場合、給液制御手段1001は、給液弁133の開度を1段階だけさらに開放する(ステップS1206No、S1202)。これにより、メインタンク131から洗浄液貯留部135に供給される洗浄液量が増大し、洗浄液貯留部135において、インク混入度の低下率が大きくなる。
一方、上述のステップS1202からステップS1205の処理を繰り返し実行した結果、給液弁133の開度が最大になっていた場合、給液制御手段1001は、判定手段403にその旨を通知する(ステップS1206Yes)。このとき、判定手段403は、給液制御手段1001および排液制御手段1002に洗浄液貯留部135内の洗浄液の交換を指示するとともに、レジストローラ対105および駆動ローラ対103を駆動するドライバに、用紙Pの搬送停止を指示する(ステップS1207)。このとき、給液制御手段1001は、給液弁133を閉鎖するとともに、閉鎖完了時にその旨を排液制御手段1002に通知する。当該通知を受信した排液制御手段1002は、排液弁138を開度最大で開放する。排液制御手段1002は、排液検知センサ1003から排液が完了したことを示す信号が入力されると、排液弁138を閉鎖するとともに、閉鎖完了時にその旨を給液制御手段1001に通知する。当該通知を受信した給液制御手段1001は、給液弁133を開度最大で開放する。そして、下限液面センサ201(あるいは、上限液面センサ202)から洗浄液の液面を検知したことを示す信号が入力されると、給液弁133を閉鎖する。これにより、洗浄液貯留部135内の洗浄液の交換が完了する。給液制御手段1001は、下限液面センサ201(あるいは、上限液面センサ202)からの信号により給液弁133を閉鎖すると、その旨を判定手段403に通知する。当該通知を受信した判定部403は、レジストローラ対105および駆動ローラ対103を駆動するドライバに、用紙Pの搬送再開を指示する。
ここで、排液タンク140内の廃液量が増加し、液量検知手段141が廃液を検知した場合には、排液弁138と給液弁133を閉鎖し、排液タンク140の交換が必要であることをインクジェット記録装置1000の表示部に表示または音声等で報知する。そして、排液タンク140の交換が検知された後に排液弁138と給液弁133を閉鎖前の開度で開放し、排液弁138と給液弁133を閉鎖する前に実施していた制御を継続して行う。このとき、排液弁138と給液弁133の閉鎖および開放は、液量検知手段141の通知に基づいて、給液制御手段1001および排液制御手段1002が行えばよい。
なお、洗浄液モニタ処理が開始されたときに、判定手段403が洗浄液のインク混入度に異常がないと判定すると、そのまま洗浄液モニタ処理が終了する(ステップS1201No)。
本構成によれば、給液弁133の開度が最大の状態で、洗浄液貯留部135内の洗浄液のインク混入度が急激に上昇した場合等には、用紙Pの搬送が停止され、洗浄液が自動的に交換される。このため、用紙P等に汚れ等が発生することが防止される。他の効果は第2の実施形態と同様である。
なお、上記各実施形態において、インク混入度が閾値を超える状態は、混入度検知手段136の出力電圧が、上記閾値に対応する所定電圧未満になる状態であり、インク混入度が閾値以下である状態は、混入度検知手段136の出力電圧が、上記閾値に対応する所定電圧以上になる状態である。したがって、判定手段403は、混入度検知手段136の出力電圧と上記閾値に対応する所定電圧とを比較することにより、洗浄液のインク混入度の異常を判定してもよい。
以上説明したように、本発明によれば、記録媒体の搬送中に、記録媒体詰まりが発生したり、記録媒体に変形が発生したりした場合であっても、十分な洗浄力を有している洗浄液が交換される状況やインク濃度が高くなった洗浄液が交換されない状況が発生することがない。したがって、搬送ベルトを効率よく洗浄することができる。このため、搬送ベルトの表面に接触する記録媒体等をインクで汚すことなく画像形成を行うことができる。本発明は、特に、縁を設けることなく記録媒体上の全域に画像を形成する処理を連続的に行う場合に有効である。
なお、上述した各実施形態は本発明の技術的範囲を制限するものではなく、既に記載したもの以外でも、本発明の範囲内で種々の変形や応用が可能である。例えば、上記では、混入度検出手段の発光部および受光部を、洗浄液貯留部の対向する側面にそれぞれ配置したが、一方を洗浄液貯留部の底面に配置し、他方を洗浄液貯留部上方の対向する位置に配置してもよい。また、混入度検知手段は透過型光センサに限らず、液体中に混入したインクの量(混入度合)を検知可能であれば、任意の構成を採用することができる。
また、上記各実施形態では給液弁および排液弁の開閉を制御することにより、洗浄液の供給および排出を行ったが、弁に代えて流量制御ポンプを採用しても同様の効果を得ることができる。
さらには、洗浄液貯留部135に洗浄液の攪拌手段を設けて、メインタンク131から洗浄液貯留部135に補給された未使用の洗浄液と洗浄液貯留部135に存在するインクの混入した洗浄液を、攪拌することで均一な状態に混合できるようにしてもよい。なお、攪拌手段をインクジェット記録装置の停止時以外は駆動し続けることで、洗浄液の混入したインクを均一に分散することができ、洗浄液中のインク混入度のばらつきによる混入度検知手段136の誤検知を防ぐことも可能となる。
本発明は、搬送ベルトを効率よく洗浄することができるという効果を有し、インクジェット記録装置として有用である。
本発明が適用されるインクジェット記録装置の全体構成の一例を示す図 図1の要部の構成を示す拡大図 本発明の実施形態におけるインクジェット記録装置の制御系の一例を示す図 本発明の第1の実施形態におけるインクジェット記録装置を示す概略機能ブロック図 本発明の第1の実施形態における洗浄液モニタ処理を示すフローチャート 本発明の第2の実施形態におけるインクジェット記録装置を示す概略機能ブロック図 本発明の第2の実施形態における洗浄液モニタ処理を示すフローチャート 本発明の第2の実施形態におけるインクジェット記録装置の変形例を示す概略機能ブロック図 本発明の第2の実施形態における洗浄液モニタ処理の変形例を示すフローチャート 本発明の第3の実施形態におけるインクジェット記録装置を示す概略機能ブロック図 本発明の第3の実施形態におけるインクジェット記録装置の要部の構成を示す拡大図 本発明の第3の実施形態における洗浄液モニタ処理を示すフローチャート
符号の説明
100、600、800、1000 インクジェット記録装置
107 記録ヘッド
106 搬送ベルト
131 メインタンク
133 給液弁
135 洗浄液貯留部
136 混入度検知手段
134 給液管
137 洗浄ローラ
138 排液弁
139 排液管
140 排液タンク
151 給液手段
152 排液手段
401、601、1001 給液制御手段
402、602、1002 排液制御手段

Claims (2)

  1. 記録媒体にインクを吐出して画像を形成するインクジェット記録装置であって、
    インクを吐出するノズルを有する記録ヘッドと、
    記録媒体を表面に支持し、前記ノズルと対向する位置へ記録媒体を搬送する無端状の搬送ベルトと、
    前記搬送ベルトがその表面に前記記録媒体を支持する範囲以外の位置で前記搬送ベルトに当接し、前記搬送ベルトを洗浄する洗浄ローラと、
    洗浄液を収容するとともに、収容した洗浄液に前記洗浄ローラの一部が浸漬される洗浄液貯留部と、
    前記洗浄液貯留部に収容された洗浄液中の前記インクの混入度を検知する混入度検知手段と、
    前記混入度検知手段が検知した混入度が予め設定された閾値を超える場合に、前記洗浄液貯留部に洗浄液を供給し、前記混入度が前記閾値以下である場合に、洗浄液の供給を停止する給液手段と、
    前記洗浄液貯留部から洗浄液を排出する排液手段と、
    を備え、
    洗浄液供給中の洗浄液の供給量が前記給液手段の最大供給量であり、
    前記最大供給量での洗浄液の供給が開始されてから所定時間内に前記混入度が前記閾値以下にならない場合、前記給液手段が洗浄液の供給を停止するとともに、前記排液手段が前記洗浄液貯留部内の洗浄液を全て排出し、
    洗浄液排出後に、前記給液手段が所定量の洗浄液を前記洗浄液貯留部に供給するインクジェット記録装置。
  2. 前記給液手段が、洗浄液供給中の前記混入度に応じて、洗浄液の供給量を調節する請求項記載のインクジェット記録装置。
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