JP4487526B2 - 記録装置 - Google Patents

Description

本発明は、記録手段から記録媒体へインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置、およびそれらの機能を備えるファクシミリ，複写機，プリンタ複合機，ワークステーション等の出力機器として用いられる記録装置に関する。

従来から、インクジェット記録装置において、高速プリントを達成するために連続搬送される用紙の全幅にわたって固定された記録ヘッドからインク滴を吐出する非走査型ヘッドのインクジェット記録装置が提案されている。このタイプのインクジェット記録装置では、記録ヘッドが走査しないため高速な画像形成が可能とされるが、長尺の記録ヘッドでは製造歩留まりに問題があるため、短尺の記録ヘッドを組み合わせて配置、例えば千鳥に配置することによって用紙の全幅にわたって画像形成可能な記録ヘッドを構成している。

一方、インクジェット記録装置では、高画質に画像形成するために、画像形成位置における用紙の平面性確保が重要であり、係る観点から用紙搬送手段としてベルト搬送が採用されることが多い。静電吸着や負圧吸着によって無端ベルト上における用紙の姿勢を一定に保持でき、画質を良好に維持できるためである。

また、インクジェット記録装置では、インクの乾燥やノズル面の汚れ等によってインク滴の吐出性能が経時劣化するという問題があり、これを解決するために非画像形成時におけるインク滴吐出（ダミージェット）やノズル面の清掃（ワイピング）、さらには非画像形成時にノズル面を気密に保持するキャッピング等のメンテナンスが行なわれている。

これらのメンテナンスを良好に行なうために、様々な装置が提案されている。例えば、ベルト搬送を行なうインクジェット記録装置では、ダミージェット用の孔部をベルトに設け、ベルトを挟んで記録ヘッドと対向位置に配設した排液受けに当該孔部を介してダミージェット（非画像形成時のインク滴）を収容する構成が提案されている（例えば、特許文献１〜３。以下、従来例１〜３という）。また、用紙搬送を行なうベルトやドラムやに大きな開口部を設け、その内部にキャップやワイパーを設け、開口部が記録ヘッドに対向する位置においてドラムを停止させ、キャッピングやワイピングを可能とする構成が提案されている（例えば、特許文献４〜６。以下、従来例４〜６という）。
特開平３−９２５３８号公報 特開２００１−１１３６９０号公報 特開２００２−１０３５９８号公報 特開２００１−２８７３７７号公報 特開平５−３３００３０号公報 特許第２６９３２２４号公報

従来例１〜３のように、ベルトにダミージェット用の孔部を設け、ベルトの内側に排液受けを設ける構成のみでは、ノズル面への汚れの付着や非画像形成時のインク乾燥によって記録ヘッドの液滴吐出性能を十分に維持することができない。一方、記録ヘッドを画像形成位置から移動させてキャッピングやワイピングを行なう場合には、記録ヘッドの移動時間および移動に伴なう位置ずれ補正等に時間を要し、画像形成に復帰するまでの時間が長くかかり高速プリントが達成されないという不都合があった。

一方、従来例４〜６のように、記録ヘッドに対して進退自在なキャップやワイパーをベルトやドラム内部に配設し、記録ヘッド全体に対応する開口部をベルトに設けた場合には、記録ヘッドを移動させることがないためキャッピングやワイピング後の画像形成復帰時間は減少して結果として高速プリントが達成されるが、ベルトに大きな開口部が形成されるため、ベルトの開口部分がロールにかかるとベルトに大きな負荷変動を生じる。したがって、このタイミングで画像形成を行なえば画質が低下し、画像形成を中断すれば高速プリントが達成されないという不都合があった。

そこで、本発明は、上記不都合を解決するために、高速かつ高画質な画像形成ができる記録装置を提供することを目的とする。

請求項１記載の記録装置は、搬送される記録媒体に対して記録ヘッドから液滴を吐出することによって画像形成を行なう画像形成装置において、前記記録媒体の搬送方向と交差する幅方向に沿って配置された複数の単位記録ヘッドで構成され、又は、複数の前記単位記録ヘッドの組み合わせである単位記録ヘッドセットが複数で構成され、前記記録媒体の全幅にわたって液滴を吐出可能な非走査型の記録ヘッドと、搬送ベルトで前記記録ヘッドの下に前記記録媒体を搬送する搬送ベルトユニットと、前記搬送ベルトを挟んで前記各単位記録ヘッドに対向配置され、非画像形成時に前記単位記録ヘッドから吐出された液滴を収容する液体回収手段と、非画像形成時に前記単位記録ヘッドの液滴吐出面の汚れを除去する清掃手段および非画像形成時に前記単位記録ヘッドの液滴吐出面を気密に保持するキャップ手段の少なくとも一方を備えるメンテナンス装置と、を備え、前記搬送ベルトには、前記各単位記録ヘッドに対応した複数の孔部、又は前記各単位記録ヘッドセットに対応した複数の孔部が、形成され、前記清掃手段または前記キャップ手段は前記孔部を介して前記単位記録ヘッドの液滴吐出面に対して進退自在であることを特徴とする。

請求項１記載の記録装置の作用について説明する。

画像形成を行なう場合には、搬送ベルトで記録媒体を記録ヘッドの下に連続搬送することによって、記録ヘッドを構成する各単位記録ヘッドから液滴が吐出され、画像形成される。この際、非走査型の記録ヘッドから記録媒体の全幅にわたって液滴が吐出されるため高速プリントが達成される。

一方、非画像形成中にダミージェットを行なう場合には、搬送ベルトの孔部が各単位記録ヘッドと対向する位置にきた状態で各単位記録ヘッドから液滴を吐出することによって、当該液滴が搬送ベルトの孔部を介して液体回収手段に回収される。ここで、非画像形成中とは、画像形成前のように搬送ベルトの駆動が停止された状態と連続画像形成（搬送ベルト駆動）中に記録媒体が画像形成位置にない場合との双方を含む。

なお、連続画像形成中であれば、ベルトの孔部が単位記録ヘッドの下に到達するタイミングで液滴を吐出することによってダミージェットが可能なため、ダミージェットによる画像形成中断時間を最小限に抑制でき、高速プリントを達成できる。

さらに、キャップ手段を備える場合には、非画像形成時に搬送ベルトの孔部が単位記録ヘッドと対向する位置で搬送ベルトを停止させ、キャップ手段を単位記録ヘッドの液滴吐出面に圧接させ、液滴吐出面を気密に保持してノズルの液体の乾燥を防止すると共に汚れの付着を防止できる。

また、清掃手段を備える場合には、非画像形成時に搬送ベルトの孔部が単位記録ヘッドと対向する位置で搬送ベルトを停止させて清掃手段を孔部を介して単位記録ヘッドの液滴吐出面に当接させ、液滴吐出面の汚れを除去できる。

このように、キャッピングやクリーニングの場合であっても、単位記録ヘッドを移動することなくキャップ手段や清掃手段の液滴吐出面に対する進退のみで実施できるため、画像形成復帰時間が最小限に抑制され、高速プリントが達成される。

一方、このキャップ手段や清掃手段が単位記録ヘッドの液滴吐出面に対して進退自在とするために搬送ベルトに設けられた孔部は、単位記録ヘッド毎あるいは複数の単位記録ヘッドの組み合わせである単位記録ヘッドセット毎に設けられているため、個々の孔部の大きさが記録ヘッド全体に対する一体的な孔部（開口部）を形成したものと比較して抑制されている。したがって、搬送ベルトの孔部を設けられた部分が搬送ベルトが張架されたロールにかかっても搬送ベルトの負荷変動を最小限に抑制でき、このタイミングにおける画像形成が可能とされる。すなわち、メンテナンス動作による画像形成中断時間等を最小限に抑制しつつ、搬送ベルト上における画像形成不能領域を最小限に抑制し、高速プリントを達成できる。

なお、本発明の記録装置において画像記録の対象となる「記録媒体」には、記録装置がインク滴を吐出する対象物であれば広く含まれる。また、インク滴が記録媒体上に付着されることで得られる記録媒体上のドットのパターンが、本発明の記録装置で得られる「画像」あるいは「記録画像」に広く含まれる。したがって、本発明の記録装置は、記録用紙上への文字や画像の記録に用いられるものに限定されない。また、記録媒体には、記録用紙やＯＨＰシートなどが含まれるのはもちろんであるが、これら以外にも、たとえば、配線パターン等が形成される基板などが含まれる。また、「画像」には、一般的な画像（文字、絵、写真など）のみならず、上記したような配線パターンや３次元物体、有機薄膜などが含まれる。吐出する液体も着色インクに限定されるわけではない。例えば、高分子フィルムやガラス上に着色インクを吐出して行うディスプレイ用のカラーフィルターの作製、溶融状態のハンダを基板上に吐出して行う部品実装用のバンプの形成、有機ＥＬ溶液を基板上に吐出させて行うＥＬディスプレイパネルの形成、溶融状態のハンダを基板上に吐出して行う電気実装用のバンプの形成など、様々な工業的用途を対象とした液滴噴射装置一般に対して、本発明の記録装置を適用することが可能である。

請求項２記載の記録装置は、請求項１記載の記録装置において、前記搬送ベルトが張架されたロールに当該搬送ベルトの孔部形成部分がかかっている場合には、画像形成を行なわないことを選択可能としたことを特徴とする。

請求項２記載の記録装置の作用について説明する。

本願発明の搬送ベルトは単位記録ヘッド毎あるいは単位記録ヘッドセット毎に対応させて孔部を設けているため、搬送ベルトの孔部部分がロールにかかった場合には搬送ベルトの負荷変動が抑制されるものの、ゼロになるわけではない。そこで、ドキュメント等の高速プリントを優先させる場合には上記タイミングでも画像形成を行ない、写真などのプリントで画質を優先させる場合には上記タイミングで画像形成を行なわないように選択することによって、画質に応じた画像形成を行なうことができる。

請求項３記載の記録装置は、請求項１または２記載の記録装置において、前記搬送ベルトユニットは、静電的あるいは非静電的な力で前記搬送ベルトに前記記録媒体を保持させる保持手段を備えることを特徴とする。

請求項３記載の記録装置の作用について説明する。

保持手段が静電的あるいは非静電気な力、例えば静電吸着、あるいは負圧吸着で記録媒体を搬送ベルトに保持させているため、記録媒体の姿勢が一定に保持され、画像形成位置において記録媒体のノズル面との距離が一定とされる。この結果、高画質に画像形成される。

請求項４記載の記録は、請求項１〜３のいずれか１項記載の記録装置において、前記孔部は、角部がない形状であることを特徴とする。

請求項４記載の記録装置の作用について説明する。

搬送ベルトには、画像形成位置における記録媒体の平面性を確保するために常時張力が作用している。したがって、ベルトの孔部の角部には応力が集中するが、孔部を角部のない形状、例えば、長円形や矩形の角部をＲ形状とすることにより応力集中が抑制され、ベルトの挙動を安定させることができる。この結果、高画質に画像を形成することができる。

請求項５記載の記録装置は、請求項１〜４のいずれか１項記載の記録装置において、前記搬送ベルト上に設けられた被検出部と、前記被検出部が所定位置を通過するタイミングに基づいて前記孔部位置を検出する検出手段とを備えることを特徴とする。

請求項５記載の記録装置の作用について説明する。

搬送ベルトは、駆動ロール等に対してすべり等を生ずるため、通常、駆動ロールの回転量だけでは孔部位置を正確に検出できない。一方、ベルトの挙動を安定させるために孔部面積は最小限に抑制されるため、孔部位置を精度良く検出しないと、ダミージェットで吐出した液滴がベルト上に付着したり、ワイパーやキャップが孔部を通過できなくなるおそれがある。しかしながら、本願発明では、ベルト上に設けた被検出部が所定位置を通過するタイミングに基づいて検出手段が孔部位置を検出しているため精度良く孔部位置を検出でき、ダミージェット等を良好に行なうことができる。

請求項６記載の記録装置は、請求項１〜５のいずれか１項記載の記録装置において、前記単位記録ヘッドセットは、前記幅方向の同一位置に液滴を吐出可能な複数の単位記録ヘッドを前記搬送方向に連続して配設したものであることを特徴とする。

請求項６記載の記録装置の作用について説明する。

単位記録ヘッドセットは、幅方向の同一位置にインク滴を吐出する単位記録ヘッドを記録媒体の搬送方向に連続して配置しているため、同一位置に液滴を吐出する単位記録ヘッド同士の搬送方向距離が短くなり、各単位記録ヘッドから吐出された複数の液滴の着弾位置のずれが抑制されて高画質に画像形成される。

請求項７記載の記録装置は、請求項６記載の記録装置において、前記単位記録ヘッドセットを構成する各単位記録ヘッドは異なる色の液体が吐出されることを特徴とする。

請求項７記載の記録装置の作用について説明する
単位記録ヘッドセットを構成する各単位記録ヘッドが異なる色の液体を吐出する場合には、当該単位記録ヘッドが搬送方向に連続して配設されているため、記録媒体の同一位置に向かって各単位記録ヘッドから吐出された液滴の着弾位置のずれ、すなわち色ずれが抑制されて高画質に画像形成できる。

請求項８記載の記録装置は、請求項７記載の記録装置について、前記キャップ手段は、前記単位記録ヘッドの内部の液体を外部に排出する液体排出手段の一部を構成することを特徴とする。

請求項８記載の記録装置の作用について説明する。

単位記録ヘッドの内部、例えば共通液室に気泡が滞留して液滴吐出不良が発生した場合には、液体排出手段によって単位記録ヘッド内部の液体を排出して気泡等を除去する必要が生ずることがある。このような場合に、液体排出手段の一部をキャップ手段が構成していれば、搬送ベルトの孔部を通過してキャップ手段が液滴吐出面に圧接した状態で、例えば液滴吐出面に負圧を作用させる等によって単位記録ヘッド内部の液体をキャップ手段を介して排出させ、当該液体と共に単位記録ヘッド内部の気泡を除去することができる。このようなメンテナンス動作においても単位記録ヘッドを移動させる必要がないため、画像形成動作への復帰が短時間で済み、トータルの画像形成に要する生産性を向上させることができる。

請求項９記載の記録装置は、請求項６〜８のいずれか１項記載の記録装置において、前記キャップ手段は、前記単位記録ヘッドセットを構成する複数の単位記録ヘッドの液滴吐出面を一体的に気密にすることを特徴とする。

請求項９記載の記録装置の作用について説明する。

キャップ手段は、記録ヘッドセットを構成する全ての単位記録ヘッドの液滴吐出面を一体的に気密にするため、構成を簡略化することができる。また、各単位記録ヘッドの液滴吐出面毎に個別にキャップ手段で圧接する必要がないため、複数の単位記録ヘッドのノズルを近接して配置できる。したがって、同一位置に吐出される液滴の着弾位置ずれ、例えば色ずれを一層抑制することができる。

請求項１０記載の記録装置は、請求項８記載の記録装置において、前記キャップ手段は、前記単位記録ヘッドセットを構成する各単位記録ヘッドの液滴吐出面を個別に気密にすることを特徴とする。

請求項１０記載の記録装置の作用について説明する。

キャップ手段は、記録ヘッドセットを構成する各単位記録ヘッドの液滴吐出面を個別に気密にすることができる。特に、キャップ手段を液体排出手段の一部として構成した場合には、個別にキャッピングすることにより異なる色の液体を個別に回収することができ、回収した液体の再利用を図ることもできるという利点がある。

請求項１１記載の記録装置は、請求項１〜請求項１０のいずれか１項に記載構成において、複数の前記単位記録ヘッド又は複数の前記単位記録ヘッドセットは、千鳥状に配置されていることを特徴とする。

請求項１１記載の記録装置の作用について説明する。

画像形成を行なう場合には、搬送ベルトで記録媒体を記録ヘッドの下に搬送することによって、記録ヘッドによって記録媒体に画像が形成される。

複数の前記単位記録ヘッド又は複数の前記単位記録ヘッドセットは、千鳥状に配置されている。よって、記録媒体の幅方向全域に亘って画像形成される。言い換えると、画像形成領域内で画像形成ができない領域が発生することが防止される。

本発明に係る記録装置では、記録ヘッドを構成する単位記録ヘッドあるいは単位記録ヘッドセット毎の孔部をベルトに設け、ベルトの内側にキャッピングやワイピング手段を配設したため、生産性が高く高画質な画像形成を行なうことができる。

本発明の一実施形態に係るインクジェット記録装置について説明する。
（インクジェット記録装置の全体構成）
先ず、インクジェット記録装置の全体構成について簡単に説明する。

インクジェット記録装置１０は、図１に示すように、用紙を送り出す用紙供給部１２と、用紙の姿勢を制御するレジ調整部１４と、用紙に画像形成する記録部２０と、記録部２０で画像形成された用紙を排出する排出部２２とから基本的に構成される。

用紙供給部１２は、用紙が積層されてストックされているストッカ２４と、ストッカ２４から１枚ずつ枚葉してレジ部１４に搬送する搬送装置２６とから構成されている。

レジ部１４は、ループ形成部２８と用紙の姿勢を制御するガイド部材３０が備えられており、この部分を用紙が通過することによって用紙のコシを利用してスキューが矯正されると共に搬送タイミングが制御されて記録部２０に用紙が進入する構成である。

記録部２０は、用紙を一定速度で搬送する搬送ベルトユニット１９と、搬送ベルトユニット１９で搬送される用紙に対してインク滴を吐出して画像形成を行なう記録ヘッド部１６と、搬送ベルトユニット１９の内部に配設され、記録ヘッド部１６のインク滴吐出性能を良好に維持するためのメンテナンス部１８とから基本的に構成される。すなわち、搬送ベルトユニット１９によって連続的に（停止することなく）搬送される用紙に対して記録ヘッド部１６からインク滴が吐出され当該用紙に画像形成する構成である。なお、記録部２０については後述するので、詳細な説明を省略する。

排紙部２２は、記録部２０で画像が形成された用紙を排紙ベルト３１を介してトレイ３２に収納するものである。
（搬送ベルトユニットの構成）
搬送ベルトユニット１９は、図２に示すように、駆動ローラ１００と、従動ローラ１０２と、駆動ローラ１００と従動ローラ１０２の間に張架された一対の無端ベルト１０４とから基本的に構成される。

駆動ローラ１００は、張架された無端ベルト１０４を回転駆動するものである。一方、従動ローラ１０２は、駆動ローラ１００の駆動回転力が無端ベルト１０４を介して伝達されて従動するものであり、駆動ローラ１００と共に無端ベルト１０４を支持するものである。なお、本実施形態では、従動ローラ１０２が１つであるが複数でも良い。

無端ベルト１０４は、継ぎ目のないシームレスベルトであり、安定して搬送できるようにあまり伸縮せず、耐久性を有するものである。なお、無端ベルト１０４は、従動ローラ１０２を介してスプリング１２０の弾性力（テンション）が作用する構成である(図３参照）。

無端ベルト１０４には、後述する各記録ヘッドセット５０に対応した複数の孔部１０６が形成されている(図４参照）。孔部１０６は、略矩形形状であるが応力集中を回避するために角部１０６ＡがＲ形状とされている。なお、応力集中を回避するために孔部形状は角部がない形状であれば良く、長円等であっても良い。また、無端ベルト１０４は、保持する用紙の平面性を確保するために、孔部１０６が形成されている区間の用紙保持不可領域Ａ１以外の用紙保持領域Ａ２に用紙を保持して搬送するものである(図４参照）。したがって、孔部１０６のない用紙保持領域Ａ２の搬送方向長さが用紙最大長さよりも大きいことが必要である。

また、搬送ベルトユニット１９に張架された無端ベルト１０４の回転方向に沿って用紙保持手段、用紙剥離手段が設けられている。

用紙保持手段は、用紙供給部１２のガイド部材１７によって搬送ベルトユニット１９に供給された用紙を無端ベルト１０４の用紙保持領域Ａ２上に保持させるものであり、従動ロール１０２に対向配置される帯電ロール１１０と、押圧ロール１１３とから構成されている。したがって、用紙供給部１２から搬送されてくる用紙に帯電ロール１１０で帯電させ、押圧ロール１１３で帯電された用紙を無端ベルト１０４上に確実に静電吸着させるものである。

なお、本実施形態では帯電ロールで説明したが、コロトロンやブラシなどで構成しても良い。

また、搬送ベルトユニット１９で無端ベルト１０４上に静電吸着された用紙を無端ベルト１０４から剥離する用紙剥離手段としては、用紙幅に対応できる幅を持つ薄肉プレート、フィンガー、剥離爪などが考えられる。本実施形態では剥離爪１１４が駆動ローラ１００に対向して配設されており、無端ベルト１０４上に静電吸着され記録ヘッド部１６側の下を搬送されてきた用紙を無端ベルト１０４上から剥離して排出部２８に送るものである。

すなわち、搬送ベルトユニット１９は、帯電ロール１１０、押圧ロール１１３によって無端ベルト１０４上に用紙を保持し、剥離爪１１４で用紙を剥離するまで用紙を搬送するものである。

また、搬送ベルトユニット１９は、孔部１０６が記録ヘッド部１６（（後述する）全単位記録ヘッド４０）に対向する位置で停止するように制御する制御機構を有する。制御機構は特に限定しないが、例えば、図４に示すように、無端ベルト１０４の幅方向端部にマーカー７０を付しておき、無端ベルト１０４に対向して配設されたセンサ７２のマーカー検出信号に基づいて図示しない制御部が孔部位置を検出し、これに基づいて孔部１０６が単位記録ヘッドセット５０に対向する位置で無端ベルト１０４を停止させる構成が考えられる。なお、制御部は、同様に、センサ７２のマーカー検出信号に基づいて連続画像形成中の無端ベルト１０４の孔部１０６が単位記録ヘッドセット５０の下を通過するタイミングを検出し、単位記録ヘッド４０がダミージェット（インク滴を吐出）するタイミングを制御している。
（記録ヘッド部の構成）
次に、記録ヘッド部１６について、図５および図６を参照して詳細に説明する。

記録ヘッド部１６は、ベルト搬送機構１９の無端ベルト１０４に対向して記録ヘッド４４が対向配置されているものである。

図５に示すように、記録ヘッド部１６は、用紙搬送方向（矢印Ｘ方向。以下、搬送方向という場合がある）に対して直交する用紙幅方向（矢印Ｙ方向。以下、幅方向という場合がある）に対して一定の間隔で配置された単位記録ヘッドセット５０が６個配置された記録ヘッドセットアレイ５２Ａ、５２Ｂが用紙搬送方向において異なる２位置に配設されることによって基本的に構成されている。

各単位記録ヘッドセット５０は、図６、図１１に示すように、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色のインク滴を吐出する単位記録ヘッド４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋ（以下、４０Ｙ〜４０Ｋという）が用紙搬送方向に連続的に筐体４８に配設され、一体的に形成されたものである。

各単位記録ヘッド４０は、ノズル面４０Ａに所定の長さ（印字幅）にわたってインク滴を吐出可能に複数のノズルが配列されたものである。ノズル配置については特に限定はないが、印字幅方向に１列、あるいは複数列（例えば，千鳥）に配置することが考えられる。また、各単位記録ヘッドにおけるインク吐出方法についても特に限定はなく、公知のピエゾ方式、サーマル方式等、いずれの方式でも良い。

ところで、単位記録ヘッドセット５０は、上記印字幅を幅方向と一致するように無端ベルト１０４に対向しては位置されることによって、各単位記録ヘッド４０Ｙ〜４０Ｋの印字幅が一致するように構成されている。すなわち、単位記録ヘッドセット５０は、イエロー、マゼンタ、シアン、黒の各色のインク滴を幅方向同一位置に着弾可能に構成したものである。

このように構成された単位記録ヘッドセット５０を幅方向に一定間隔をおいて６個配設した記録ヘッドセットアレイ５２Ａ、５２Ｂは、記録ヘッドセット５０の配置を幅方向で相互にずらして、いわゆる千鳥状に配置することによって、画像形成領域内で画像形成ができない領域が発生することを防止している。すなわち、記録ヘッドセットアレイ５２Ａ、５２Ｂの各単位記録ヘッド４０のノズルからインク滴を吐出することによって、用紙に対する４色分の画像形成を行なうものである。本実施形態では、この一対の記録ヘッドセットアレイ５２Ａ、５２Ｂの組み合わせを記録ヘッド４４と呼ぶものとする。

なお、図５において、記録ヘッドセットを構成する単位記録ヘッド４０Ｙ〜４０Ｋの構成は同様なので一部の記録ヘッドセットのみ単位記録ヘッド４０Ｙ〜４０Ｋの参照符号を付し、他の記録ヘッドに対する参照符号を付すことは省略する。
（メンテナンス部の構成）
メンテナンス部１８は、搬送ベルトユニット１９の内部において記録ヘッド部１６と対向配置されている（図１参照）。メンテナンス部１８は、図７に示すように、キャップ部材８０とワイピング部材８８とから構成されるメンテナンス装置８１が各孔部１０６（単位記録ヘッドセット５０）に対応して複数配置されている。

キャップ部材８０は、図８に示すように、矩形状の凹部８２Ａが形成されたプラスチック製の受け部８２と、受け部８２の上部に配設され開口部８４Ａが形成されたゴム部８４と、凹部８２Ａの底面に配設されたポリプロピレンとポリエチレンとからなるインク吸収体８６とから構成されている。したがって、後述するダミージェットの際、各単位記録ヘッド４０のノズルからキャップ部材８０の開口部８４Ａを介して凹部８２Ａの内部にインク滴が吐出され、インク吸収体８６に吸収される構成である。

なお、ゴム部８４は、後述するキャッピング時に単位記録ヘッドセット５０を構成する全単位記録ヘッド４０のノズル面４０Ａを含む筐体４８の下面５４一体的に覆うものであり、開口部８４Ａ内に全位単位記録ヘッド４０を構成するノズルが位置するように構成されている。

また、キャップ部材８０は、図９に示すように、記録ヘッドセットアレイ５２Ａ、５２Ｂを構成する各単位記録ヘッド４０にそれぞれ対応した６個のキャップ部材８０が共通基板３００に取りつけられてユニット化され、昇降機構３０２によって一体的に単位記録ヘッドセット５０の筐体４８の下面５４に対して接近・離間可能に構成されている。

昇降機構３０２は、駆動モータ３０４と、駆動モータ３０４の駆動軸３０６に取りつけられ、共通基板３００の下面に当接される偏心カム３０８とから構成されている。したがって、駆動モータ３０４が駆動されることにより偏心カム３０８が回転し、偏心カム３０８が当接された共通基板３００が単位記録ヘッドセット５０を構成する筐体４８の下面５４に対して接近・離間する構成である。

なお、キャップ部材８０の下側には、ノズル面４０Ａに圧接する際に圧接力を調整するスプリング８７が配設されている（図１０参照）。したがって、後述するキャッピング動作時にはキャップ部材８０が上昇してゴム部８４が筐体４８の下面５４に対して圧接して単位記録ヘッドセット５０を構成する全単位記録ヘッド４０のノズル面４０Ａを密閉し、インクの乾燥を抑制すると共にゴミ、埃等の付着を防止する。また、後述するワイピング動作時にはキャップ部材８０が下降してワイピング部材８８を幅方向に移動可能とするものである。

一方、各キャップ部材８０の幅方向において隣接する位置には、記録ヘッドセット５０の全単位記録ヘッド４０のノズル面４０Ａをクリーニングするためのワイピング部材８８が配設されている。

ワイピング部材８８は、図８に示すように、幅方向視においてアーチ型の形状をした保持部材９０と、保持部材９０の上部に配設され搬送方向に延在するワイパー９２とから構成されているものである。

また、ワイピング部材８８は、図９に示すように、記録ヘッドアレイ５２Ａ、５２Ｂを構成する各記録ヘッドセット５０にそれぞれ対応した６個のワイピング部材８８が共通基板３１０に取りつけられてユニット化され、移動機構３１２によって一体的に各単位記録ヘッドセット５０を構成する全単位記録ヘッド４０のノズル面４０Ａに対して接近・離間および幅方向に移動可能に構成されている。

移動機構３１２は、共通基板３１０を幅方向に移動可能に支持するスライダ３１４と、スライダ３１４上で共通基板３１０を幅方向に移動させる駆動モータ３１６と、スライダ３１４を昇降させる駆動モータ３１８とから基本的に構成される。スライダ３１４は、搬送方向両端に設けられ幅方向に延在するガイド３２０を備えており、ガイド３２０に案内された共通基板３１０が幅方向に移動可能とされている。また、共通基板３１０の一側面には、ラック３２２が形成された凸部３２４が形成されており、スライダ３１４に取りつけられた駆動モータ３１６の駆動ギア３２６と噛合されている。したがって、駆動モータ３１６の駆動によって共通基板３１０がスライダ３１４上を幅方向に移動可能とされている。

また、スライダ３１４の下側には、上下方向に延在するラック３３０が設けられた凸部３３２が形成されており、駆動モータ３１８の駆動ギア３３４が噛合されている。したがって、駆動モータ３１８の駆動によってスライダ３１４が昇降可能とされている。すなわち、スライダ３１４に支持された共通基板３１０、ワイピング部材８８が一体的に昇降する構成とされている。

このように、ワイピング部材８８は移動機構３１２によってノズル面４０Ａに対して接近離間（昇降）可能に構成されると共に、幅方向に移動可能とされている。ここで、ワイパー９２は、単位記録ヘッドセット５０の全単位記録ヘッド４０Ｙ〜４０Ｋのノズル面４０Ａを摺接可能な幅を有しており、４色の単位記録ヘッド４０Ｙ〜４０Ｋのノズル面４０Ａを一遍にクリーニングするものである。

なお、ワイピング部材８８（ワイパー９２）は、ホームポジションでは搬送されてくる用紙と干渉しないようにキャップ部材８０よりも低い位置に位置している（図１０（Ａ）参照）が、ワイピング時には上昇してホームポジションから下降したキャップ部材８０を跨いで搬送方向に移動してワイピングを行なう（図１０（Ｃ）参照）構成とされている。

このように構成されるインクジェット記録装置１０の作用について説明する。

用紙供給部１２のガイド部材１５、１７、搬送ロール対２１を介して搬送ベルトユニット１９に用紙が供給される。ここで、搬送ベルトユニット１９のベルト停止位置は、常に孔部１０６が記録ヘッド４４およびメンテナンス装置８１に対向する位置となるようにされているため、供給部１２から搬送されてきた用紙は、無端ベルト１０４の用紙保持領域Ａ２に当接することになる。

このタイミングで駆動ローラ１００が駆動され、無端ベルト１０４に固着された無端ベルト１０４が矢印Ｘ方向に回転される。

したがって、無端ベルト１０４に接触した用紙は、無端ベルト１０４と共に矢印Ｘ方向に搬送される共に、帯電ロール１１０で帯電された後、押圧ロール１１３で無端ベルト１０４上に圧接されることにより、無端ベルト１０４の用紙保持領域Ａ２に確実に静電吸着されることになる。このように無端ベルト１０４の用紙保持領域Ａ２に保持された用紙Ｐは、記録ヘッド４４Ｙの下に搬送される(図３参照）。ここで、記録ヘッドセットアレイ５２Ａを構成する各記録ヘッドセット５０の単位記録ヘッド４０からインク滴が吐出される。具体的には、先ず、単位記録ヘッド４０Ｙから印字領域内にイエローのインク滴が吐出され、以下、単位記録ヘッド４０Ｍ〜４０Ｋから同一印字領域内にマゼンタ、シアン、黒の各色のインク滴が順次、吐出され、当該印字領域にフルカラーの画像が形成される。続いて、記録ヘッドセットアレイ５２Ｂを構成する各単位記録ヘッドセット５０の単位記録ヘッド４０Ｙ〜４０Ｋから幅方向の残りの領域に各色のインク滴が順次吐出されて用紙の全幅にフルカラーの画像が形成されるものである。

この際、用紙は無端ベルト１０４上に静電吸着されているため、各単位記録ヘッド４０のノズル面４０Ａに対する距離が一定に維持され、高画質に画像形成することができる。

また、幅方向において用紙の同一位置に対するインク滴を吐出する単位記録ヘッド４０Ｙ〜４０Ｋを単位記録ヘッドセット５０として搬送方向に連続して配置したため、同一位置に吐出されるインク滴の着弾位置のずれ量が抑制され、色ずれが抑制された高画質な画像形成を行なうことができる。

なお、カラー画像が形成された用紙は、剥離爪１１４で無端ベルト１０４上から剥離され、排出部２２によって排出される。

次に、ダミージェットの動作について説明する。

ダミージェットは非画像形成時に行なう。ここで、非画像形成時とは画像形成時以外、すなわち記録ヘッドの下に用紙があるタイミング時以外のことをいう。したがって、画像形成前のベルト停止（孔部１０６が単位記録ヘッドセット５０と対向）時、あるいは複数の用紙を連続画像形成（ベルト駆動）中に所定枚数の画像形成が終了する度に、記録ヘッドの下を孔部１０６が通過するタイミングで行なう。

具体的には、連続画像形成中であれば、無端ベルト１０４の幅方向端部に形成されたマーク７０をセンサ７２が検出し、このセンサ７２の検出信号に基づいて孔部１０６の位置を制御部が検出して、単位記録ヘッドセット５０の下を孔部１０６が通過タイミングで単位記録ヘッド４０からインク滴を吐出させる(図１１、図１２参照）。

ここで、ダミージェットは、記録ヘッド４４を構成する全単位記録ヘッド４０のうち、任意のノズルからキャップ部材８０に向かってインク滴の吐出することによって行なわれる。全単位記録ヘッド４０の全ノズルでも良いし、選択された単位記録ヘッド４０、あるいは記録ヘッドセット５０の全ノズルでも良いし、さらには所定時間インク滴の吐出を行なっていないノズルのみでも良い。

例えば、複数枚数の用紙連続画像形成時に、３０頁（Ａ４）毎に孔部１０６が単位記録ヘッドセット５０の下を通過するタイミングで全ノズルから１０００ドロップ吐出する。

この際、キャップ部材８０の凹部８２Ａの底面にインク吸収部材８６が配設されているため、吐出されたインクが凹部８２Ａからあふれたり飛び散ったりすることはない。

このように、単位記録ヘッド４０の全ノズルからインク滴の吐出（ダミージェット）を行なうことによって、インク（特に水性インク、溶剤インク）の乾燥による吐出性能を初期化することができる。また、インクがほとんど乾燥しない油性インク、ソリッドインクであっても、画像形成によってヘッド内部のインク流路等に付着した気泡の排除、あるいはノズル面に付着したゴミの除去を行なうことができ、インク滴の吐出性能を初期化することができる。

本実施形態のように、連続して画像形成する（搬送されてくる）複数の用紙画像形成中に、記録ヘッド４４やキャップ部材８０を移動させることなくダミージェットを行なうことができるため、画像形成速度（生産性）の向上が達成される。また、ダミージェットによって記録ヘッド４４の画像形成性能が一定に維持され、高画質な画像形成が可能になる。

次にワイピング動作について説明する。

ワイピング動作は、画像形成開始前等に行なう。すなわち、無端ベルト１０４が停止して孔部１０６を介して単位記録ヘッドセット５０とワイピング部材８８が対向した状態で行なう(図１１、１２参照）。
メンテナンス部１８のワイピング部材８８によって単位記録ヘッドセット５０を構成する全単位記録ヘッド４０Ｙ〜４０Ｋ（ノズル面４０Ａ）のワイピングが行なわれる。具体的な動作を図１０に示す模式図に基づいて説明する。

先ず、図９に示す昇降機構３０２の駆動モータ３０４が駆動され、偏心カム３０８の回転によって共通基板３００が下降する。また、移動機構３１２の駆動モータ３１８が駆動され、スライダ３１４およびスライダ３１４に支持された共通基板３１０が上昇する。すなわち、共通基板３００に取りつけられた６個のキャップ部材８０がホームポジションから下降（単位記録ヘッド４０から離間する方向に移動）すると共に、共通基板３１０に取りつけられた６個のワイピング部材８８がホームポジションから上昇して孔部１０６を通過して無端ベルト１０４上に突出する（単位記録ヘッド４０のノズル面４０Ａ側に移動する）（図１０（Ａ）→図１０（Ｂ）参照）。

本実施形態では、キャップ部材８０が単位記録ヘッド４０のノズル面４０Ａから６ｍｍの位置まで下降すると共に、ワイピング部材８８のワイパー９２の先端（上端）がノズル面４０Ａよりも１．５ｍｍ高い位置（以下、当接量１．５ｍｍという）まで上昇する。

この結果、ワイピング部材８８の保持部材９０がキャップ部材８０を跨いで幅方向に移動可能になる。また、ワイピング部材８８のワイパー９２が単位記録ヘッドセット５０を構成する全単位記録ヘッド４０のノズル面４０Ａと上下方向（図１０、矢印Ｚ方向）においてオーバーラップする状態となる（図１０（Ｂ）参照）。

この状態で、図９に示す移動機構３１２の駆動モータ３１６を駆動することによって、駆動ギア３２６に噛合されたラック３２２を介してスライダ３１４上を共通基板３１０が幅方向に移動する。したがって、共通基板３１０に取り付けられたワイピング部材８８が幅方向に移動し、先端がノズル面４０Ａよりも高い位置とされたワイピング部材８８のワイパー９２が単位記録ヘッドセット５０を構成する全単位記録ヘッド４０Ｙ〜４０Ｋのノズル面４０Ａを摺接しながら移動する（図１０（Ｃ）、図１３参照）。この結果、ノズル面４０Ａに付着した埃や乾燥したインク等を除去する。この際、ワイピング部材８８は、下降したキャップ部材８０を跨ぐようにして移動することになる。

ところで、本実施形態ではワイパー９２は、単位記録ヘッド４０Ｙ〜４０Ｋの全ノズル面４０Ａを同時にワイピングすることになるが、幅方向（単位記録ヘッド４０Ｙ〜４０Ｋの延在方向）にワイピングし、単位記録ヘッド同士が所定の間隔を有しているため混色のおそれはない。なお、混色のおそれがある場合には、ワイパー９２を単位記録ヘッド４０毎に別体にすれば良い。

本実施形態では、ワイパー９２が当接量１．５ｍｍを維持したままノズル面４０Ａを摺接するため、ノズル面４０Ａに付着した汚れを確実に除去する。

さらに、ワイピング部材８８がノズル面４０Ａの下部から脱け出して、ワイピング部材８８およびガイド部材９４の幅方向への移動を完了する（図１０（Ｄ）参照）。続いて、移動機構３１２の駆動モータ３１８の駆動によって共通基板３１０、すなわちワイピング部材８８を下降させ、ホームポジションの高さまで移動させる（図１０（Ｅ）参照）。

続いて、図９に示す移動機構３１２の駆動モータ３１８の駆動によって共通基板３１０、すなわち、ワイピング部材８８を一緒に幅方向反対側に移動させ、ホームポジションに復帰させる（図１０（Ｆ）参照）。さらに、昇降機構３０２の駆動モータ３０４を駆動してキャップ部材８０を上昇させて単位記録ヘッド４０のノズル面４０Ａと近接したホームポジションに復帰させることによってワイピング動作を完了する（図１０（Ｇ）参照）。

続いて、キャッピング動作について説明する。

キャッピング動作は、非画像形成状態が長時間継続する場合、あるいは電源ＯＦＦ時等に行なうものである。すなわち、無端ベルト１０４が停止して孔部１０６を介して単位記録ヘッドセット５０とワイピング部材８８が対向した状態で行なう(図１１、１２参照）。
具体的には、図９に示す昇降機構３０２の駆動モータ３０４を駆動することによって共通基板３００を上昇させ、共通基板３００に取りつけられたキャップ部材８０のゴム部８４を記録ヘッドセット５０の下面５４に圧接させる。この結果、単位記録ヘッドセット５０を構成する全単位記録ヘッド４０のノズル面４０Ａ（ノズル）の気密性が確保され、インクの増粘、乾燥が防止されると共に、ゴミの付着を防止する。

このように、本実施形態に係るインクジェット記録装置１０では、無端ベルト１０４の用紙用紙保持領域Ａ２に静電吸着によって用紙を保持させて非走査型の
記録ヘッド４４の下に搬送しているため、用紙が安定的に搬送されて高画質かつ高速に画像形成することができる。

特に、記録ヘッド４４は単位記録ヘッド４０Ｙ〜４０Ｋを一体的に筐体４８に保持した単位記録ヘッドセット５０を千鳥配置することによって、用紙の幅方向同一位置にインク滴を吐出する単位記録ヘッド４０Ｙ〜４０Ｋを搬送方向に連続して配置しているため、同一位置に吐出される各色のインク滴の着弾位置ずれ（色ずれ）が抑制され、良好な画像形成を行なうことができる。

一方、メンテナンス装置８１は、搬送ベルトユニット１９が孔部１０６を設けたことによって記録ヘッド４４の各単位記録ヘッドセット毎に対向配置することができる。したがって、孔部１０６がメンテナンス装置８１と各単位記録ヘッドセット５０の間に位置することによって、記録ヘッド４４Ｙ〜４４Ｋが移動することになく、上記メンテナンス動作を行なうことができる。したがって、メンテナンス動作を迅速に行なうことができ、しかも記録ヘッドの移動に伴なう補正も不要となり画像形成復帰までに要する時間が短縮できるため、全体としてプリントの高速化を図ることができる。

また、非画像形成時（ベルト停止時）には孔部１０６が上記位置に常時停止するように制御されているため、メンテナンス動作に迅速に移行できる。したがって、生産性が向上すると共に装置構成が簡略化される。また、記録ヘッド４４が画像形成位置から移動することがないため、アライメントずれが防止されて高画質に画像形成できる。

さらに、搬送ベルトユニット１９は無端ベルト１０４に対して単位記録ヘッドセット５０に対応する孔部１０６を設けている。この孔部１０６が設けられた非用紙保持領域Ａ１が駆動ロール１００、従動ロール１０２にかかった場合の無端ベルト１０４に対する負荷変動は、記録ヘッド４４全体に対して１つの大きな開口部を無端ベルト１０４に対して設けるものと比較して抑制され、このタイミングにおいても画像形成可能とされ、一層の高速プリントが可能となる。

なお、上記非用紙保持領域Ａ１が駆動ロール１００または従動ロール１０２にかかっている場合には、抑制されているとはいえ無端ベルト１０４に負荷変動を生ずる。したがって、画質優先、例えばグラビアなどの画像形成時には上記タイミングで画像形成を回避する構成とすることが可能である。この場合には、画像形成装置１０は、ドキュメント等の画像形成時のように上記タイミングでも画像形成する速度優先モードと、グラビア等の画像形成時のように上記タイミングで画像形成しない画質優先モードとを備え、ユーザーの選択等によって選択的にモードを切り換える構成とすることができる。

さらに、スプリング１２０の弾性力によって常時張力が作用している無端ベルト１０４において、孔部１０６の角部１０６ＡがＲ形状とされているため、応力集中が抑制され、無端ベルト１０４の耐久性が向上する。なお、応力集中防止するために角部がない形状であれば良いので、例えば、長円等の孔部形状でも良い。

なお、本実施形態では、４つの単位記録ヘッド４０Ｙ〜４０Ｋを一体的に筐体４８に配置した単位記録ヘッドセット５０を用いた場合について説明したが、単位記録ヘッド４０毎に単体で配置しても良い。また、本実施形態では、４つの単位記録ヘッド４０Ｙ〜４０Ｋを搬送方向に連続配置したものについては説明したが、搬送方向に沿って順次各色の画像形成可能に単位記録ヘッド４０を配置したものでも良い。すなわち、搬送方向上流側に単位記録ヘッド４０Ｙを千鳥配置してイエローのインク滴を用紙の全幅に吐出可能に構成し、搬送方向下流側に向かって順次単位記録ヘッド４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋをそれぞれ千鳥配置する構成でも良い。

なお、キャップ部材８０からインク回収可能に構成しても良く、また、キャップ部材８０が単位記録ヘッド４０のノズル面４０Ａに圧接にしている状態でノズル面４０Ａに負圧を作用させて単位記録ヘッド４０の内部のインクを吸引可能に構成することもできる。これにより、単位記録ヘッド４０の内部に残留した気泡の除去を一層確実にでき、インク滴の吐出性能を一層良好に維持できる。同様に、単位記録ヘッド４０に正圧を作用させて単位記録ヘッド内部のインクを排出させる構成とすることもできる。

なお、このようにインクを回収する構成とする場合には、回収したインクの再利用を図るために、単位記録ヘッド（色）毎に個別にキャップを設けることが考えられる。

本発明の一実施形態に係る記録装置を示す概略構成図である。 本発明の一実施形態に係る記録部を示す概略斜視図である。 本発明の一実施形態に係る記録部の要部断面図である。 本発明の一実施形態に係る搬送ベルトユニットの概略平面図である。 本発明の一実施形態に係る記録ヘッド部の平面図である。 本発明の一実施形態に係る単位記録ヘッドセットの平面図である。 本発明の一実施形態に係るメンテナンス部の概略平面図である。 本発明の一実施形態に係るメンテナンス装置の要部説明斜視図である。 本発明の一実施形態に係る記録装置の駆動機構説明図である。 （Ａ）〜（Ｇ）は、本発明の一実施形態に係る記録装置におけるワイピング動作説明図である。 本発明の一実施形態に係るメンテナンス状態の要部説明図である。 本発明の一実施形態に係るメンテナンス状態の記録部の側面説明図である。 本発明の一実施形態に係るキャッピング状態の要部説明図である。

符号の説明

１０ インクジェット記録装置（記録装置）
４０ 単位記録ヘッド
４４ 記録ヘッド
５０ 単位記録ヘッドセット
５２ 記録ヘッドセットアレイ
８０ キャップ部材（キャップ手段、液体回収手段）
８１ メンテナンス装置
８８ ワイピング部材（清掃手段）

Claims (11)

1. 搬送される記録媒体に対して記録ヘッドから液滴を吐出することによって画像形成を行なう画像形成装置において、
   前記記録媒体の搬送方向と交差する幅方向に沿って配置された複数の単位記録ヘッドで構成され、又は、複数の前記単位記録ヘッドの組み合わせである単位記録ヘッドセットが複数で構成され、前記記録媒体の全幅にわたって液滴を吐出可能な非走査型の記録ヘッドと、
   搬送ベルトで前記記録ヘッドの下に前記記録媒体を搬送する搬送ベルトユニットと、
   前記搬送ベルトを挟んで前記各単位記録ヘッドに対向配置され、非画像形成時に前記単位記録ヘッドから吐出された液滴を収容する液体回収手段と、非画像形成時に前記単位記録ヘッドの液滴吐出面の汚れを除去する清掃手段および非画像形成時に前記単位記録ヘッドの液滴吐出面を気密に保持するキャップ手段の少なくとも一方を備えるメンテナンス装置と、
   を備え、
   前記搬送ベルトには、前記各単位記録ヘッドに対応した複数の孔部、又は前記各単位記録ヘッドセットに対応した複数の孔部が、形成され、前記清掃手段または前記キャップ手段は前記孔部を介して前記単位記録ヘッドの液滴吐出面に対して進退自在であることを特徴とする記録装置。
2. 前記搬送ベルトが張架されたロールに当該搬送ベルトの孔部形成部分がかかっている場合には、画像形成を行なわないことを選択可能としたことを特徴とする請求項１記載の記録装置。
3. 前記搬送ベルトユニットは、静電的あるいは非静電的な力で前記搬送ベルトに前記記録媒体を保持させる保持手段を備えることを特徴とする請求項１または２記載の記録装置。
4. 前記孔部は、角部がない形状であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の記録装置。
5. 前記搬送ベルト上に設けられた被検出部と、
   前記被検出部が所定位置を通過するタイミングに基づいて前記孔部位置を検出する検出手段と、
   を備えることを特徴とすることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載の記録装置。
6. 前記単位記録ヘッドセットは、前記幅方向の同一位置に液滴を吐出可能な複数の単位記録ヘッドを前記搬送方向に連続して配設したものであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項記載の記録装置。
7. 前記単位記録ヘッドセットを構成する各単位記録ヘッドは異なる色の液滴を吐出することを特徴とする請求項６記載の記録装置。
8. 前記キャップ手段は、前記単位記録ヘッドの内部の液体を外部に排出する液体排出手段の一部を構成することを特徴とする請求項７記載の記録装置。
9. 前記キャップ手段は、前記単位記録ヘッドセットを構成する複数の単位記録ヘッドの液滴吐出面を一体的に気密にすることを特徴とする請求項６〜８のいずれか１項記載の記録装置。
10. 前記キャップ手段は、前記単位記録ヘッドセットを構成する各単位記録ヘッドの液滴吐出面を個別に気密にすることを特徴とする請求項７または８記載の記録装置。
11. 複数の前記単位記録ヘッド又は複数の前記単位記録ヘッドセットは、千鳥状に配置されていることを特徴とする請求項１〜請求項１０のいずれか１項に記載の記録装置。

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