JP4543681B2 - インクジェット記録装置 - Google Patents

Description

本発明は、記録ヘッド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に関する。

現在、主に普及しているインクジェット方式の出力機器に、記録用紙を搬送しながら記録ヘッドを往復運動させて１ラインずつ印字を行うシリアルスキャンと呼ばれる印字方式のものがある。

この方式は小型・低コストであるが、用紙全体にわたって画像を形成するために記録ヘッドのスキャンが複数回必要となり、印字速度が遅いという欠点がある。この問題を解決するために、紙幅の記録ヘッドで印字を行なう非走査の印字方式として、固定された記録ヘッドに対して記録用紙が移動することによって記録が行われるインクジェット記録装置が用いられている。

ところで、一般にインクジェット記録装置では、たとえば、いわゆるダミージェットを行ってノズルの詰まりを解消したり、ノズル周囲をキャッピングしてインク乾燥に伴う増粘を防止したりする等、ノズルに対する回復動作を行うヘッド回復装置（メンテナンス装置）がインクジェット記録装置内に設けられている。

例えば、特許文献１には、メンテナンス時は、記録ヘッド全体を印字面から水平に移動させ、この移動した記録ヘッドの位置までメンテナンス装置を移動させるインクジェット記録装置が記載されている。しかし、記録ヘッド全体を印字面に対して平行にスライドさせるため、記録ヘッドが退避するスペースがインクジェット記録装置内に必要となり、インクジェット記録装置が大型化してしまう。

また、記録ヘッドを印字面から水平に移動させる駆動装置と、メンテナンス装置を記録ヘッド側へ移動させる駆動装置の二つの駆動装置が必要となり、構造が複雑となることで、コストアップ及び故障の発生回数増加の要因となる。

これに対して、特許文献２には、搬送ベルトにメンテナンス装置が通過可能な大きさの開口部を形成すると共に、開口部を挟んでインクジェット記録ヘッドと対向するように搬送ベルト内にメンテナンス装置を配置したインクジェット記録装置が記載されている。メンテナンス装置は、インクジェット記録ヘッドの方向に移動して、インク吐出面を覆ってインクを吸引する。そして、クリーニング部材でインクジェット記録ヘッドのインク吐出面をクリーニングする。

また、特許文献３には、周面に用紙媒体を巻き付けて搬送する円筒状の搬送ドラムの周囲に沿って記録ヘッドを配置し、搬送ドラムの内部の記録ヘッドと対向する位置にメンテナンス装置を有するインクジェット記録装置が記載されている。

特許文献２及び特許文献３の構成では、記録ヘッド全体を固定して、メンテナンス装置を記録ヘッドに対して垂直に移動させるので、記録ヘッドの退避スペースを必要としないため、インクジェット記録装置が大型にならない。

しかし、記録ヘッドを固定してメンテナンス装置を移動させることでメンテナンスを行うので、搬送ベルト又は搬送ドラムの搬送面の上方でメンテナンスが行われることになる。これによって、メンテナンス時にノズルからキャップ部材を取り外したときに飛び散ったインクが、搬送ベルトや搬送ドラムに付着してしまい、記録用紙を汚損してしまう。また、記録ヘッドのノズル面をワイピングする際にも、インクが飛び散って搬送ベルト又は搬送ドラムを汚損することがある。
特開平２−１７９７５４号公報 特許第２６９３２２４号 特開平５−３３００３０号公報

本発明は上記事実を考慮し、メンテナンス時に記録ヘッドを移動させることで、メンテナンス時にノズルからキャップ部材を取り外したとき、又は、ノズル面のワイピング時に飛び散ったインクによる搬送手段の搬送面の汚損をなくすことを目的とする。

請求項１に記載の本発明は、所定の間隔で記録媒体の搬送方向と直交する方向に沿って設けられた複数の上流側単位記録ヘッドと、上流側単位記録ヘッドの非印字領域をカバーするように下流側に搬送方向と直交する方向に沿って設けられた下流側単位記録ヘッドとで構成されて記録媒体幅の吐出領域を持ち、前記記録媒体に対してインク滴を吐出する記録ヘッドと、前記記録ヘッドのインク滴吐出面と対向する位置に設置され、前記記録ヘッドのメンテナンスを行うメンテナンス装置と、前記記録ヘッドと前記メンテナンス装置の間に配置され、一対のローラと、該ローラに巻き掛けられたベルトを、前記記録媒体の搬送方向と直交する方向に、前記上流側単位記録ヘッド及び前記下流側単位記録ヘッドが通過可能な間隔を空けて複数設けられ、前記記録媒体を前記記録ヘッドの吐出領域へ搬送する搬送手段と、メンテナンス時に、前記記録ヘッドをメンテナンス装置側へ移動させる移動手段と、を有することを特徴としている。

請求項１に記載の発明によれば、記録ヘッドとメンテナンス装置の間に配置された搬送手段によって、記録媒体は記録ヘッドの吐出領域に搬送されて、記録ヘッドから記録媒体にインク滴が吐出される。一方、記録ヘッドのインク滴吐出面に対向する位置には、メンテナンス装置が設置されており、記録ヘッドが搬送手段に形成された空間を通過してメンテナンス装置側に移動することで、メンテナンス装置によって記録ヘッドのメンテナンスが行われる。

このように、記録ヘッドをメンテナンス装置側へ移動させてメンテナンスを行うことで、メンテナンス時に記録ヘッドから吐出されるインク滴が搬送手段に付着することを防止できる。これにより、メンテナンス時に発生するインク滴の飛び散り、例えば、記録ヘッドにキャップを押接する構成のメンテナンス装置の場合には、記録ヘッドからキャップを外すとき、記録ヘッドのノズルのインクを吸引するとき、また、記録ヘッドのインク滴を吐出する面をワイピングする際、などにインク滴が飛び散ることがあるが、この飛び散ったインク滴が搬送手段に付着することを防止できる。さらに、上流側単位記録ヘッドが搬送方向と直交する方向に沿って所定の間隔で複数備えられ、この上流側単位記録ヘッドの印字領域をカバーするように、下流側には下流側単位記録ヘッドが設けられ、記録ヘッドを構成している。この上流側単位記録ヘッド又は下流側単位記録ヘッドは、一対のローラと、このローラに巻き掛けられたベルトの間隔を通過可能とされている。これにより、上流側単位記録ヘッド及び下流側単位記録ヘッドのメンテナンスは、ベルトよりもメンテナンス装置側で行われるので、メンテナンス時に発生するインク滴の飛び散り等によってベルトが汚損されることがない。さらに、単価の安い単位記録ヘッドを複数組み合わせて記録ヘッドを構成することによって、低コストで記録ヘッドを構成することができる。

請求項２に記載の本発明は、前記移動手段は、前記記録ヘッドを前記搬送手段の裏側まで移動させることを特徴としている。

請求項２に記載の発明によれば、移動手段によって、搬送手段の下方へ記録ヘッドを移動させることで、メンテナンスは搬送手段の下方で行われる。従って、例えば、搬送手段がベルトで構成されているとき、ベルトの下面にインク滴が付着しない。

請求項３に記載の本発明は、前記移動手段は、前記記録ヘッドを前記搬送手段の搬送方向に対して垂直に移動することを特徴としている。

請求項３に記載の発明によれば、記録媒体を水平方向に搬送する搬送手段を有するインクジェット記録装置において、移動手段は記録ヘッドを垂直方向に移動して、記録ヘッドのメンテナンスが行われる。記録ヘッドを搬送方向に対して垂直となるように移動させることで、インク滴が収容されているインクタンクと記録ヘッドとの水頭差によってインクタンク内で発生する負圧を減らすことができる。これにより、メンテナンス時に記録ヘッドからインクを吸引する際に発生する負圧によって、ノズルから気泡を巻き込むリスクを低減できる。

さらに、インクを吸引するタイプのメンテナンス装置の場合、メンテナンス時（インク吸引時）に、記録ヘッドをインクタンクよりも下方へ移動させることで、記録ヘッドのノズルのインクには、インク吐出方向に圧力がかかる。これに、記録ヘッドのノズルからインクを吸引する吸引力が加わり、ノズルに詰まったゴミなどを大きな力で除去することができる。

請求項４に記載の本発明は、前記移動手段は、前記記録ヘッドを前記メンテナンス装置のインク滴を受けるキャップ部材へ押接することを特徴としている。

請求項４に記載の発明によれば、移動手段によって、メンテナンス装置のキャップ部材を押接するように記録ヘッドを移動させることで、メンテナンス装置を移動させる必要がなくなり、構成が簡単になる。

請求項５に記載の本発明は、前記搬送手段は、前記記録媒体の搬送方向にも複数設けられていることを特徴としている。

請求項５に記載の発明によれば、ローラに巻き掛けられたベルトが、記録媒体の搬送方向に記録ヘッドが通過可能な空間を空けて複数設けられており、この空間を記録ヘッドが通過するようになっている。これにより、メンテナンス時には記録ヘッドはこの空間を通過して、ベルトよりもメンテナンス装置側でメンテナンスが行われる。従って、メンテナンス時に発生するインク滴の飛び散り等によってベルトが汚損されることがない。

請求項６に記載の本発明は、前記記録媒体の搬送方向と直交する方向に配置された複数の前記ベルトの前記記録媒体を搬送する上側の搬送面と下側の搬送面の間に設置され、前記キャップから漏れたインク滴を受ける受板が前記記録媒体の幅方向に架け渡されていることを特徴としている。

請求項６に記載の発明によれば、記録媒体の搬送方向と直交する方向に配置された複数のベルトの記録媒体を搬送する上側の搬送面と下側の搬送面の間に設置され記録媒体の幅方向に架け渡された受け板によって、メンテナンス時のキャップから漏れたインク滴が受けられるので、ベルトにインク滴が付着しない。

請求項７に記載の本発明は、前記記録ヘッドと前記メンテナンス装置の間には、ダミージェット時に前記記録ヘッドから吐出されるインク滴を受け、前記記録ヘッドが移動する動作に伴って退避するダミージェット受け手段が配置されたことを特徴としている。

請求項７に記載の発明によれば、記録ヘッドとメンテナンス装置の間には、ダミージェット受け手段が配置されており、このダミージェット受け手段によって記録ヘッドから吐出されるダミージェットを受ける。これにより、メンテナンス装置近傍まで記録ヘッドを移動させなくても、ダミージェット時のインク滴をダミージェット受け手段で受けることができるので、ダミージェットを噴出後にすぐに印字を行う状態に入れる。従って、ダミージェット時に記録ヘッドをメンテナンス装置近傍に移動させる構造に比べて、タイムロスがないので、生産性が高くなる。

また、ダミージェット受け手段は、記録ヘッドが移動する時には退避するので、ダミージェット受け手段を記録ヘッドとメンテナンス装置の間に配置しても、記録ヘッドのメンテナンス作業を妨げることがない。

請求項８に記載の本発明は、前記ダミージェット受け手段は、前記搬送手段の間に設けられた支軸と、一端が前記支軸に支持されたダミージェット受け板と、で構成されており、前記ダミージェット受け板が前記支軸を中心として前記記録ヘッドに押されて回動することを特徴としている。

請求項８に記載の発明によれば、搬送手段の間には支軸が掛け渡されており、この支軸にはダミージェット受け板の端部が支持されている。ダミージェット受け板は、メンテナンス時に支軸を軸として記録ヘッドに押されて回動し、記録ヘッドがメンテナンス装置側へ移動する。このような構成によって、メンテナンス時を搬送面に対して水平方向へスライドさせるスペースを必要としないので、インクジェット記録装置が大型にならない。

請求項９に記載の本発明は、前記ダミージェット受け手段には、吸収部材が設けられたことを特徴としている。

請求項９に記載の発明によれば、ダミージェット受け手段には吸収部材が設けられており、この吸収部材によって、ダミージェット受け手段に向けて記録ヘッドから噴出されたインク滴が吸収される。従って、ダミージェット時にダミージェット受け手段に向けて噴出されたインク滴が、ダミージェット受け手段で跳ね返り、搬送ベルトに付着することが防止できる。

請求項１０に記載の本発明は、前記ダミージェット受け手段には、前記記録ヘッドから吐出されるインク滴の着弾状態を検出する検出装置が設けられたことを特徴としている。

請求項１０に記載の発明によれば、ダミージェット受け手段に設けられた検出装置によって、ダミージェットから吐出されるインク滴の吐出状態が調べられる。例えば、複数のノズルからインク滴が吐出される記録ヘッドにおいて、全てのノズルからインク滴が吐出されているかを、ダミージェット受け手段に設けられた電極にインク滴が着弾したときに通電するか否かで検出される。このように、インク滴が吐出されないノズルを検出するなど、記録ヘッドの吐出状態が常時管理されるので、記録媒体に画像乱れが生じることがない。

請求項１１に記載の本発明は、前記検出装置は、前記記録ヘッドのノズルと同数の電極と、該電極に通電し、前記記録ヘッドのノズルから吐出されたインク滴の着弾の有無を判定する判定手段と、から構成されたことを特徴としている。

請求項１１に記載の発明によれば、ダミージェット受け手段には記録ヘッドのノズルと同数の電極が設置されており、この電極に接続された判定手段によって電極が通電したか否かが判定される。そして、記録ヘッドの全てのノズルからのインク滴の着弾の有無が検出されるようになっている。

これにより、ダミージェット時に、記録ヘッドのノズルの状態が正常かを調べることができるので、記録媒体の画像の乱れを事前に防ぐことができる。

本発明は上記構成としたので、メンテナンス時に記録ヘッドを移動させることで、メンテナンス時にノズルからキャップ部材を取り外したとき、又は、ノズル面のワイピング時に飛び散ったインクによる搬送手段の搬送面の汚損をなくすことができる。

本発明の第１実施例に係るインクジェット記録装置１０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１０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、記録媒体としての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、インク滴を吐出して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調整部１４に搬送する搬送装置２６とから構成されている。

レジ調整部１４は、用紙がループ形成部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に進入する構成である。

記録部２０には、記録ヘッド３８、メンテナンス装置６４及び記録ヘッド３８とメンテナンス装置６４の間へ用紙を搬送する搬送ベルト５８が設けられており、搬送ベルト５８で連続的に（停止することなく）搬送される用紙に対して、記録ヘッド３８からインク滴が吐出され当該用紙に画像が形成される構成である。

また、排出部２２は、記録部２０で画像が形成された用紙を排紙ベルト３２を介してトレイ３４に排出するものである。
（記録ヘッドの構成）
次に、記録ヘッド３８について、図２を参照して詳細に説明する。

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、単位記録ヘッド３６が複数配置された記録ヘッド３８が、用紙搬送方向に一定間隔で各色ごとに配設されている。

単位記録ヘッド３６は、図３（Ａ）に示すように、ノズル４０が二次元状に配設されており、ピエゾインクジェット方式によりインク滴が吐出されるものである。この単位記録ヘッド３６を、用紙搬送方向に対して斜めに傾けて連続して配置することにより、用紙幅をカバーする印字領域を確保する。このように、単価の安い単位記録ヘッド３６をノズル配列方向に連続して配置することによって、低コストで記録ヘッド３８を構成することができる。

記録ヘッド３８の印字領域は、図４に示すように、印字される用紙Ｐのうち用紙最大幅ＰＷに対応して設定されている。ここで、印字領域とは、用紙の両端から印字しないマージンを引いた印字領域のうち最大のものが基本となるが、一般的には印字対象となる最大用紙幅ＰＷよりも大きくとっている。これは、用紙が搬送方向に対して所定角度傾斜して（スキューして）搬送されるおそれがあること、また縁無し印字の要請が高いためである。

記録ヘッド３８は、図２に示すように、搬送方向上流側からイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の順に印字されてフルカラー印字可能な構成となっている。なお、並べる色の順はこれに限らない。

図５に示すように、記録ヘッド３８の長手方向両端部には、チャンネル状のガイドレール４１が立設している。このガイドレール４１には、記録ヘッド３８に取り付けられた支持板３９の端部がスライド可能にはめ込まれている。この支持板３９には記録ヘッド３８が固定されており、ガイドレール４１に沿って垂直方向にスライドできるようになっている。

支持板３９の上面には、後述する昇降装置４８の偏心カム５４を囲むようにして、四本のコイルばね５６の一端が取り付けられている。コイルばね５６の他端は、ガイドレール４１から水平方向に延設されたアーム部材４３に取り付けられており、コイルばね５６によって支持板３９は懸架されている。

また、支持板３９は、昇降装置４８の偏心カム５４によって後述するメンテナンス装置６４側へ押し下げられる。昇降装置４８は、駆動モータ５０と、駆動モータ５０の駆動軸５２に取りつけられ、支持板３９に当接する偏心カム５４とから構成されている。駆動モータ５０を駆動すると、偏心カム５４が回転して支持板３９を押し下げ、記録ヘッド３８をメンテナンス装置６４側へ下降させる構成となっている。

上記構成により、キャッピング動作時には記録ヘッド３８を下降させて、記録ヘッド３８のノズル面４０Ａがキャップ部材６６を押接すると、ノズル４０（図３参照）を含むノズル面４０Ａが密閉され、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も、記録ヘッド３８を下降させた状態で行われる。
（メンテナンス装置の構成）
上流側の搬送ベルト５８と下流側の搬送ベルト５８の間の空間（記録ヘッド３８に対向した位置）には、メンテナンス装置６４が配置されている。メンテナンス装置６４は、キャップ部材６６とワイピング部材６８から構成されている。

キャップ部材６６は、図６に示すように、箱状の受け部７０と、受け部７０の開口周縁部に取り付けられたパッキン７１（例えば、シリコンゴム）とから構成されている。

受け部７０の底面にはインク吸収体７２が設けられ、記録ヘッド３８（図５参照）から吐出されたインク滴を、インク吸収体７２で保持する構成となっている。インク吸収体７２の材料としては、ポリエステル系繊維材料等が用いられる。

なお、キャップ部材６６の底面にチューブを接続し、吸引装置で負圧を発生させ、押接時に記録ヘッド３８のノズル面４０Ａのインクやゴミおよびノズルに溜まったインク滴を強制的に回収する構成とすることもできる。

また、図５に示すように、キャップ部材６６の長手方向に沿って、記録ヘッド３８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６８が設けられている。ワイピング部材６８とキャップ部材６６は、共通基盤７４の上に載置されている。共通基盤７４の下面には、図示しないガイド溝が形成されており、用紙の搬送方向に沿って敷設されたレールとスライド可能に係合している。レールの端部には押しばねが設けられており、共通基盤７４に当接して共通基盤７４を偏心カム８２に向かって押し当てている。

共通基盤７４の側面には、移動装置７６の偏心カム８２が当接されている。偏心カム８２は駆動モータ７８の駆動軸８０に取りつけられ、駆動モータ７８を駆動することによって回転し、共通基盤７４を押しばねの付勢力と抗する方向にスライドさせる。

ワイピング部材６８は生ゴムで形成されており、移動装置７６によってワイピング部材６８が記録ヘッド３８のノズル面４０Ａに摺接しながらノズル面４０Ａの幅方向に移動することによって、ノズル面４０Ａ全体を清掃するものである。

なお、本実施形態では、ワイピング部材６８を生ゴムで形成する場合について説明したが、ワイピング部材６８を形成する部材は生ゴムに限られない。生ゴム以外のゴムやエラストマー等、各種弾性部材を使用することができる。

ここで、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、非印字時、あるいは複数の用紙を連続印字中に所定枚数の印字が終了する度に、後続の用紙先端が到達する前に行なう。すなわち、任意のノズル４０（図３参照）からキャップ部材６６に向かってインク滴の吐出（いわゆるダミージェット）が行なわれる。このとき、昇降装置４８の偏心カム５４が回転し、記録ヘッド３８をキャップ部材６６近傍まで下降させる。そして、記録ヘッド３８のノズル４０からキャップ部材６６に向かってインク滴を吐出する。

なお、ダミージェットを行なうのは、全単位記録ヘッド３６の全ノズルでも良いし、選択された単位記録ヘッド３６、あるいは、所定時間インク滴の吐出を行なっていないノズル４０のみでも良い。

例えば、単位記録ヘッド３６の全ノズル４０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の変化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、印字によって記録ヘッド３８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４０Ａに付着したゴミの除去を行なうことができ、ノズル４０のインク滴の吐出性能を初期化することができる。

次に、本発明の第１の実施形態に係る作用について説明する。

図７に示すように、印字時には、記録ヘッド３８のノズル面４０Ａに対向する位置に、キャップ部材６６が設置されており、記録ヘッド３８が上流側の搬送ベルト５８と下流側の搬送ベルト５８の間に形成された空間を通過してキャップ部材６６側に移動することで、記録ヘッド３８のメンテナンス動作が行われる。

キャッピング動作は、非印字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。図７の状態から、昇降装置４８の偏心カム５４を回転して記録ヘッド３８を下降させ、図８に示すように、記録ヘッド３８のノズル面４０Ａをキャップ部材６６のパッキン７１に押接させる。この結果、ノズル面４０Ａ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、ノズル面４０Ａへのゴミの付着を防止する。

このように、記録ヘッド３８をキャップ部材６６側へ移動させてキャッピング動作を行うことで、記録ヘッド３８をキャップ部材６６から外すときに飛び散るインク滴が搬送ベルト５８に付着することがない。

キャッピング動作が終了すると、図９に示すように、偏心カム５４を反時計回りへ回転させる。これにより、コイルばね５６（図５参照）の付勢力によって、記録ヘッド３８をワイピング部材６８の先端が当接する位置まで上昇する。

次に、図１０に示すように、移動装置７６の駆動モータ７８が駆動され、偏心カム８２の回転によって共通基盤７４が搬送方向へ移動する。これによって、ワイピング部材６８は先端をノズル面４０Ａに当接しながら搬送方向へ移動して、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。

ワイピング部材６８がノズル面４０Ａの下部から抜け出し、ワイピング動作を終了すると、移動装置７６の偏心カム８２を回転させて、押しばねのばね力でワイピング部材６８が載置された共通基盤７４を、図７に示すように、ホームポジションに復帰させる。また、昇降装置４８の偏心カム５４を回転させると、記録ヘッド３８はコイルばね５６（図５参照）の付勢力によって上昇し、記録ヘッド３８はホームポジションに復帰する。そして、記録ヘッド３８は印字開始状態になる。

このように、ワイピング動作時にも記録ヘッド３８をメンテナンス装置６４側へ移動させることで、ワイピング部材６８によってワイピングされたときに飛び散るインク滴が、搬送ベルト５８に付着することを防止できる。

また、記録ヘッド３８をメンテナンス装置６４側に移動させる構成にすることで、記録ヘッド３８がインク滴を収容するインクタンクを備えている場合には、インクタンクと記録ヘッド３８との水頭差によってインクタンク内で発生する負圧を減じることができる。これにより、メンテナンス時に記録ヘッド３８からインクを吸引する際に発生する負圧によるノズル４０からの気泡巻き込みのリスクを低減できる。さらに、メンテナンス時（インク吸引時）に、記録ヘッド３８をインクタンクよりも下方へ移動させることで、記録ヘッド３８のノズル４０のインクには、インク吐出方向に圧力がかかる。これに、記録ヘッド３８のノズル４０からインクを吸引する吸引力が加わり、ノズル４０に詰まったゴミなどを大きな力で除去することができる。

なお、本実施形態においては、駆動モータ５０によって偏心カム５４を駆動させることで記録ヘッド３８を移動させる構成としたが、ラックアンドピニオン、ホールねじ、ソレノイド、リニアアクチュエータ等で記録ヘッド３８を移動させることもできる。記録ヘッド３８を移動させる方法については、上記構成に限定されない。

次に、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について説明する。なお、第１の実施形態と同様の部分については、説明を割愛する。

図１１（Ａ）に示すように、上流側の搬送ベルト５８と下流側の搬送ベルト５８で形成される空間を用紙の搬送方向と直交する方向に、支軸９２が掛け渡されている。支軸９２には、記録ヘッド３８から吐出されるインク滴の吐出領域よりも大きい面積を有する板状のダミージェット受け板９４の端部が接続されており、支軸９２が接続された端部を軸として回動するようになっている。また、支軸９２は、図示しないトーションばねで矢印Ｈと反対方向に付勢されている。

また、ダミージェット受け板９４の軸部には、図示しないストッパーが設けられており、トーションばねに押されて水平の姿勢でダミージェット受け板９４を保持する構成である。なお、ダミージェット受け板９４は、水平姿勢のとき、搬送ベルト５８の搬送面より下方にあり、用紙と触れないようになっている。

また、ダミージェット受け板９４の記録ヘッド３８側の面には、吸収部材９６が設けられている。吸収部材９６は、ポリエステル系繊維材料で形成されており、この吸収部材９６によってダミージェット受け板９４に向けて記録ヘッド３８から吐出されたインク滴が吸収される。従って、ダミージェット時にダミージェット受け板９４に向けて吐出されたインク滴が、ダミージェット受け板９４で跳ね返り、搬送ベルト５８に付着することが防止できる。

なお、本実施形態においては、ダミージェット受け板９４に、インク滴を吸収させるための吸収部材９６を設ける構成としたが、ダミージェット受け板９４自体を、ポリエステル系繊維材料等の吸収体で形成しても、ダミージェット時に記録ヘッド３８から吐出されるインク滴をダミージェット受け板９４で吸収することができる。また、吸収部材９６は、ポリエステル系繊維材料だけでなく、インク滴を吸収する部材であれば、種々の部材で形成することができる。

次に、本発明の第２の実施形態の作用について説明する。

図１１（Ａ）に示すように、ダミージェット時に、記録ヘッド３８から吐出されるインク滴は、記録ヘッド３８とキャップ部材６６の間に配設されたダミージェット受け板９４によって受けられる。これにより、記録ヘッド３８をキャップ部材６６側まで移動させなくても、ダミージェット時のインク滴をダミージェット受け板９４で受けることができるので、ダミージェットを行ってすぐに印字を行う状態に入ることができる。従って、ダミージェット時に記録ヘッド３８をキャップ部材６６側へ移動させ、印字時には記録ヘッド３８をホームポジションまで戻す構造に比べてタイムロスが少ないので、印字速度が速くなる。

一方、メンテナンス時には、図１１（Ｂ）に示すように、昇降装置４８の偏心カム５４を回転させて記録ヘッド３８を下降させる。このとき、ダミージェット受け板９４は、記録ヘッド３８によってメンテナンス装置６４側に押され、支軸９２を軸として矢印Ｈ方向に回動する。これにより、上流側の搬送ベルト５８と下流側の搬送ベルト５８の空間が開放された状態となる。そして、記録ヘッド３８は、上流側の搬送ベルト５８と下流側の搬送ベルト５８の空間を下降して、ノズル面４０Ａをキャップ部材６６のパッキン７１（図６参照）を押接し、メンテナンス動作が行われる。

このようにして、メンテナンス時にダミージェット受け板９４をキャップ部材６６側へ回動させることで、メンテナンス時にダミージェット受け板９４を搬送面に対して水平方向へスライドさせるスペースを必要としないので、インクジェット記録装置が大型にならない。

メンテナンス動作が終了すると、偏心カム５４を回動させてコイルばね５６（図５参照）の付勢力によって記録ヘッド３８を上昇させる。これによって、ダミージェット受け板９４は、支軸９２に取り付けられたトーションばねの付勢力によって、図１１（Ａ）に示すように水平姿勢に戻るようになっている。

次に、本発明の第３の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。なお、第１の実施形態及び第２の実施形態と同様の部分については、説明を割愛する。

図１２に示すように、ダミージェット受け板１４２には、電極１４４が設けられている。電極１４４は、記録ヘッド３８のノズル４０と同数設けられている。電極１４４には、図示しない判定装置が接続されており、判定装置は図示しない制御装置に接続されている。

次に、本発明の第３の実施形態の作用について説明する。

記録ヘッド３８のノズル４０からインク滴が吐出されたとき、インク滴はノズルと対向した位置にあるダミージェット受け板１４２に設けられた電極１４４に当接する。電極１４４はインク滴が付着すると、電極１４４に接続された判定装置によって電極１４４の通電が確認され、判定装置に接続された制御装置に信号が送られる。制御装置では、判定装置からすべての電極１４４で通電したとの信号を受けると、記録ヘッド３８のノズル４０のインク滴の吐出状態は正常と判断し、記録ヘッド３８へ印字開始の信号を送る。また、一部の電極１４４が通電していないという信号を判定装置から受け取ると、ノズルのインク滴の吐出状態は異常と判断して、記録ヘッド３８へ印字中止の信号を送り、インクジェット記録装置の表示部にエラーメッセージを表示させるようになっている。

このように、インク滴が吐出されないノズル４０をダミージェット受け板９４に設けられた電極１４４によって検出することで、記録ヘッド３８のノズル４０のインク滴の吐出状態が常時管理されるので、用紙に画像乱れが生じることがない。

次に、本発明の第４の実施形態に係るインクジェット記録装置１５０について説明する。

図１３に示すように、インクジェット記録装置１５０には、用紙の搬送方向と直交する方向の上流側に、所定の間隔で単位記録ヘッド１６０が設けられている。下流側には、上流側の単位記録ヘッド１６０の非印字領域をカバーするようにして、単位記録ヘッド１６０が設けられている。上流側の単位記録ヘッド１６０と下流側の単位記録ヘッド１６０は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック色の４色で構成されている。

上流側の単位記録ヘッド１６０及び下流側の単位記録ヘッド１６０で印字されない領域（非印字領域）には、搬送ベルト１６２が架け渡されている。非印字領域は印字領域と交互に配置されているので、搬送ベルト１６２も交互に配置され、いわゆる千鳥状となっている。

上流側の単位記録ヘッド１６０と下流側の単位記録ヘッド１６０の間には、駆動ローラ１６４が設けられており、上流側の搬送ベルト１６２と下流側の搬送ベルト１６２の一端が交互に巻き掛けられている。また、駆動ローラ１６４の上流側と下流側には、従動ローラ１６６が設けられており、上流側の搬送ベルト１６２と下流側の搬送ベルト１６２の他端が巻き掛けられている。

そして、駆動ローラ１６４には、図示しないドライブモータが接続されており、ドライブモータの駆動によって駆動ローラ１６４が回転し、搬送ベルト１６２が動く構成となっている。

一方、搬送される用紙Ｐを挟んで単位記録ヘッド１６０と対向する位置、すなわち、搬送ベルト１６２の間の印字領域には、単位記録ヘッド１６０と一対一で対応するメンテナンス装置１８０が、単位記録ヘッド１６０の数と同数だけ配置されている。

メンテナンス装置１８０は、図１４（Ａ）に示すように、単位記録ヘッド１６０に対向して開口したキャップ部材１８２を備えている。キャップ部材１８２の構成は、第１の実施形態のキャップ部材６６（図６参照）と同様である。

また、キャップ部材１８２の搬送方向と直交する側に沿って、単位記録ヘッド１６０のノズル面をクリーニングするためのワイピング部材１８４が隣接されている。キャップ部材１８２とワイピング部材１８４は一枚の基盤１８６上に載置されている。基盤１８６の下面からはポール１８８が突設されており、ポール１８８の先端が共通基盤１９０に支持されている。

さらに、第１実施形態と同様に、共通基盤１９０の下面には図示しないガイド溝が形成されており、用紙の搬送方向に沿って敷設されたレールとスライド可能に係合している。レールの端部には押しばねが設けられており、押しばねが共通基盤１９０に当接して、共通基盤１９０を移動装置１９２の偏心カム１９３に向かって押し当てている。これにより、偏心カム１９３が回転することで、共通基盤１９０は搬送方向に移動する。なお、共通基盤１９０には全てのメンテナンス装置１８０がポール１８８を介して接続されており、偏心カム１９３が回転して共通基盤１９０が搬送方向に移動すると、全てのメンテナンス装置１８０が同時に搬送方向に移動するようになっている。

一方、上流側の単位記録ヘッド１６０及び下流側の単位記録ヘッド１６０は、それぞれ一枚の支持板１９６で接続されており、支持板１９６の上面には昇降装置１９４の偏心カム１９５が当接されている。偏心カム１９５の回転によって、支持板１９６に接続された単位記録ヘッド１６０は、下降するようになっている。なお、昇降装置１９４の構成は、第１の実施形態の昇降装置４８（図５参照）と同様である。

なお、図示は省略するが、第１の実施形態と同様に、支持板１９６の端部は、長手方向端部に立設されたガイドレールにスライド可能にはめ込まれており、支持板１９６はガイドレールに沿って垂直方向にスライドできるようになっている。また、支持板１９６の上面には、一端がガイド部材に取り付けられたコイルばねの他端が取り付けられており、このコイルばねによって支持板１９６は懸架されている。

次に、本発明の第４の実施形態の作用について説明する。

キャッピング動作を行うとき、図１５（Ｂ）に示すように、昇降装置１９４の偏心カム１９５を回転させ、単位記録ヘッド１６０を下降させる。これにより、単位記録ヘッド１６０のノズル面がキャップ部材１８２に押接され、単位記録ヘッド１６０のキャッピング動作が行われる。このように、キャッピング動作をキャップ部材１８２側へ移動させて行うことで、単位記録ヘッド１６０からキャップ部材１８２を外すときに飛び散るインク滴が、搬送ベルト１６２に付着するのを防止できる。

キャッピング動作が終了すると、図１５（Ｃ）に示すように、偏心カム１９５を回転させる。すると、図示しないコイルばねの付勢力によって単位記録ヘッド１６０はワイピング動作が行われる位置まで上昇する。そこで、図１５（Ｄ）に示すように、移動装置１９２の偏心カム１９３を回転させ、共通基盤１９０を搬送方向へ移動させることによって、ワイピング部材１８４で単位記録ヘッド１６０のノズル面がワイピングされる。

ワイピング動作が終了すると、図１５（Ａ）に示すように、偏心カム１９３を回転させ、共通基盤１９０をホームポジションに復帰させる。そして、偏心カム１９５を回転さると、単位記録ヘッド１６０はコイルばねの付勢力によって上昇し、ホームポジションに復帰する。このようにして、単位記録ヘッド１６０は印字開始状態になる。

このように、ワイピング動作時も単位記録ヘッド１６０をメンテナンス装置１８０側へ移動させることで、ワイピング部材１８４によってワイピングが行われたときに飛び散るインク滴が、搬送ベルト１６２に付着することを防止できる。

次に、本発明の第５の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。なお、第４の実施形態と同様の部分についての説明は割愛する。

図１６に示すように、駆動ローラ２０４及び従動ローラ２０２は、第４の実施形態の駆動ローラ１６４、従動ローラ１６６よりも径が大きいものが用いられている。この駆動ローラ２０４と従動ローラ２０２には、第４の実施形態と同様に、搬送ベルト２０６が用紙の幅方向に等間隔で巻き掛けられており、上流側の搬送ベルト２０６と下流側の搬送ベルト２０６とは、用紙幅方向に交互に配置されているので、全体として千鳥状になっている。

搬送ベルト２０６の間には、メンテナンス装置１８０が配置されており、メンテナンス装置１８０のキャップ部材１８２の下方には、受け板２１０が架け渡されている。受け板２１０は、用紙の幅方向に配列されたキャップ部材１８２で形成される投影面積よりも大きな面積を有しており、搬送ベルト２０６の上側の搬送面と下側の搬送面の間に設置されている。

次に、本発明の第５の実施形態の作用について説明する。

大きい径の駆動ローラ２０４及び従動ローラ２０２に巻き掛けられた搬送ベルト２０６で搬送装置が構成されたインクジェット記録装置において、メンテナンス装置１８０のキャップ部材１８２の下方に、キャップ部材１８２よりも大きな幅を有する受け板２１０を架け渡すことで、メンテナンス時に発生するインク液滴は、この受け板２１０によって受けられ、搬送ベルト２０６の上側の面だけでなく、下側の面にも付着することがない。

次に、本発明の第６の実施形態に係るインクジェット記録装置２２０について説明する。なお、第１の実施形態と同様の部分についての説明は割愛する。

本実施例に係るインクジェット記録装置２２０では、図１７に示すように、搬送系を静電吸着ドラム２２２（以下、単にドラムという場合がある）が使用されている。

ドラム２２２は、外周面の用紙保持領域に半導電性あるいは絶縁性のシートが配設されており、搬送方向上流側の帯電ロール２２４によって帯電され、押圧ロール２２６によってドラム２２２上に押接されることによりドラム２２２に静電吸着され、ドラム２２２の回転によってドラム２２２と共に回転搬送されると共に、搬送方向下流側に配設された剥離部材２２８によってドラム２２２の外周面から剥離される構成である。

なお、ドラム２２２の外周面において用紙保持領域と異なる位置には、開口部２２２Ａが設けられている。この開口部２２２Ａは、メンテナンス（ダミージェット、キャッピング）時に用いられるものである。

一方、ドラム２２２の外周面の回転方向に沿って、４色の記録ヘッド３８Ｙ〜３８Ｋが配設されている。各記録ヘッド３８の構成は、第１実施例と同様である。図１８に示すように、各記録ヘッド３８は、それぞれ昇降機構２３０によって、ドラム２２２の中心に向かって移動する構成となっている。

ここで、昇降機構２３０について説明する。昇降機構２３０は、駆動モータ２３２を備えており、駆動モータ２３２の駆動力が駆動ギア２３４に伝わるようになっている。駆動ギア２３４にはラック２３６が噛合されており、駆動モータ２３２の駆動によって駆動ギア２３４が回転すると、ラック２３６はドラム２２２の中心に向かって移動する。このラック２３６の先端は記録ヘッド３８の上面と接続されている。一方、記録ヘッド３８の四隅には、図示しないガイドレールが上方から放射状に垂下されており、記録ヘッド３８の四隅をスライド可能に支持している。これにより、ラック２３６が移動することで記録ヘッド３８はドラム２２２の中心に向かって移動するようになっている。

一方、図１７に示すように、ドラム２２２の内側には、各記録ヘッド３８に対向する位置にキャップ部材２４０を備えたメンテナンス装置２３８が配設されている。なお、キャップ部材２４０の構成は、第１の実施形態にキャップ部材６６と同様である。

キャッピング動作を行う場合、図１９（Ａ）に示すように、開口部２２２Ａが全記録ヘッド３８に対向する位置でドラム２２２の回転を停止させる。そして、図１９（Ｂ）に示すように、昇降機構２３０の駆動ギア２３４を反時計回りに回転させ、記録ヘッド３８をキャップ部材２４０側に移動させる。記録ヘッド３８は、開口部２２２Ａからドラム２２２内部に入り込み、記録ヘッド３８のノズル面をキャップ部材２４０に押接する。このようにして、キャッピング動作が行われる。

キャッピング動作が終了すると、駆動ギア２３４を時計回りに回転させ、記録ヘッド３８をホームポジションまで上昇させる。そして、印字開始状態となる。

また、ダミージェット時は、ドラム２２２の用紙保持領域が通過後に、開口部２２２Ａが記録ヘッド３８に対向する位置にきたタイミングで、駆動ギア２３４が時計回りに回転する。そして、図１９（Ｂ）に示すように、記録ヘッド３８を下降させて開口部２２２Ａからドラム２２２内部に入り込ませ、キャップ部材２４０近傍に移動させる。そこで、キャップ部材２４０に向かってインク滴を吐出する。ダミージェット動作が終了すると、駆動ギア２３４（図１８参照）が反時計回りに回転し、図１９（Ａ）に示すように記録ヘッド３８をホームポジションまで上昇させる。

次に、本発明の第６の実施形態の作用について説明する。

搬送手段が、外周に用紙を巻き付けて印字時に用紙を搬送するドラム２２２であり、このドラム２２２には記録ヘッド３８が通る開口部２２２Ａが形成されている。図１９（Ｂ）に示すように、この開口部２２２Ａを記録ヘッド３８が通り抜けて、キャップ部材２４０によって記録ヘッド３８のメンテナンス及び、ダミージェットが行われる。従って、記録ヘッド３８のメンテナンスは、ドラム２２２の内部で行われるので、用紙が搬送される搬送面がインク液滴で汚損されることがない。

なお、本実施形態では、メンテナンス装置１８０としてキャップ部材１８２のみ説明したが、第１の実施形態と同様に、ワイピング部材を設ける構成としてもよい。このとき、ワイピング部材は、第１の実施形態と同様に動作する。

本発明の第１の実施形態に係るインクジェット記録装置を示す概略構成図である。 本発明の第１の実施形態に係るインクジェット記録装置の記録部の概略平面図である。 （Ａ）本発明の第１の実施形態に係る単位記録ヘッドのバリエーションの説明図であり、（Ｂ）記録ヘッドのバリエーションの説明図である。 本発明の第１の実施形態に係るインクジェット記録装置の印字領域の説明図である。 本発明の第１の実施形態に係る記録ヘッドの昇降機構及びメンテナンス装置の移動機構の構成を示す斜視図である。 本発明の第１の実施形態に係るキャップ部材の斜視図である。 （Ａ）本発明の第１の実施形態に係る記録ヘッドの駆動機構を示す斜視図であり、（Ｂ）側面図である。 （Ａ）本発明の第１の実施形態に係る記録ヘッドの駆動機構を示す斜視図であり、（Ｂ）側面図である。 （Ａ）本発明の第１の実施形態に係る記録ヘッドの駆動機構を示す斜視図であり、（Ｂ）側面図である。 （Ａ）本発明の第１の実施形態に係る記録ヘッドの駆動機構を示す斜視図であり、（Ｂ）側面図である。 （Ａ）、（Ｂ）本発明の第２の実施形態に係る記録ヘッドの駆動機構を示す斜視図である。 本発明の第３の実施形態に係る記録ヘッドを示す斜視図である。 本発明の第４の実施形態に係るインクジェット記録装置の概略構成を示す斜視図である。 （Ａ）、（Ｂ）本発明の第４の実施形態に係る記録ヘッドの駆動機構を示す斜視図である。 （Ａ）〜（Ｄ）本発明の第４の実施形態に係る記録ヘッドのメンテナンス状態を示す図である。 本発明の第５の実施形態に係る記録ヘッドの駆動機構を示す斜視図である。 本発明の第６の実施形態に係るインクジェット記録装置を示す概略構成図である。 本発明の第６の実施形態に係る記録ヘッドの昇降機構を示す斜視図である。 （Ａ）、（Ｂ）本発明の第６の実施形態に係る記録ヘッドのメンテナンス状態を示す図である。

符号の説明

１０ インクジェット記録装置
３８ 記録ヘッド
４８ 昇降装置（移動手段）
５８ 搬送ベルト（搬送手段）
６０ ローラ
６２ 無端ベルト
６４ メンテナンス装置
９２ 支軸（ダミージェット受け手段）
９４ ダミージェット受け板（ダミージェット受け手段）
９６ 吸収部材
１４２ ダミージェット受け板（ダミージェット受け手段）
１４４ 電極（検出装置）
１５０ インクジェット記録装置
１６０ 単位記録ヘッド
１６２ 搬送ベルト（搬送手段）
１８０ メンテナンス装置
１９４ 昇降装置（移動手段）
２０８ メンテナンス装置
２１０ 板（受板）
２２０ インクジェット記録装置
２２２ ドラム
２２２Ａ 開口部（穴部）
２３０ 昇降装置
２３８ メンテナンス装置

Claims (11)

1. 所定の間隔で記録媒体の搬送方向と直交する方向に沿って設けられた複数の上流側単位記録ヘッドと、上流側単位記録ヘッドの非印字領域をカバーするように下流側に搬送方向と直交する方向に沿って設けられた下流側単位記録ヘッドとで構成されて記録媒体幅の吐出領域を持ち、前記記録媒体に対してインク滴を吐出する記録ヘッドと、
   前記記録ヘッドのインク滴吐出面と対向する位置に設置され、前記記録ヘッドのメンテナンスを行うメンテナンス装置と、
   前記記録ヘッドと前記メンテナンス装置の間に配置され、一対のローラと、該ローラに巻き掛けられたベルトを、前記記録媒体の搬送方向と直交する方向に、前記上流側単位記録ヘッド及び前記下流側単位記録ヘッドが通過可能な間隔を空けて複数設けられ、前記記録媒体を前記記録ヘッドの吐出領域へ搬送する搬送手段と、
   メンテナンス時に、前記記録ヘッドをメンテナンス装置側へ移動させる移動手段と、
   を有することを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 前記移動手段は、前記記録ヘッドを前記搬送手段の裏側まで移動させ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. 前記移動手段は、前記記録ヘッドを前記搬送手段の搬送方向に対して垂直に移動することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のインクジェット記録装置。
4. 前記移動手段は、前記記録ヘッドを前記メンテナンス装置のインク滴を受けるキャップ部材へ押接することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
5. 前記搬送手段は、前記記録媒体の搬送方向にも複数設けられていることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
6. 前記記録媒体の搬送方向と直交する方向に配置された複数の前記ベルトの前記記録媒体を搬送する上側の搬送面と下側の搬送面の間に設置され、前記キャップから漏れたインク滴を受ける受板が前記記録媒体の幅方向に架け渡されていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
7. 前記記録ヘッドと前記メンテナンス装置の間には、ダミージェット時に前記記録ヘッドから吐出されるインク滴を受け、前記記録ヘッドが移動する動作に伴って退避するダミージェット受け手段が配置されたことを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
8. 前記ダミージェット受け手段は、前記搬送手段の間に設けられた支軸と、一端が前記支軸に支持されたダミージェット受け板と、で構成されており、前記ダミージェット受け板が前記支軸を中心として前記記録ヘッドに押されて回動することを特徴とする請求項７に記載のインクジェット記録装置。
9. 前記ダミージェット受け手段には、吸収部材が設けられたことを特徴とする請求項７又は請求項８に記載のインクジェット記録装置。
10. 前記ダミージェット受け手段には、前記記録ヘッドから吐出されるインク滴の着弾状態を検出する検出装置が設けられたことを特徴とする請求項７又は請求項８に記載のインクジェット記録装置。
11. 前記検出装置は、前記記録ヘッドのノズルと同数の電極と、該電極に接続され、前記記録ヘッドのノズルから吐出されたインク滴の着弾の有無を判定する判定手段と、から構成されたことを特徴とする請求項１０に記載のインクジェット記録装置。

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