JP5407697B2

JP5407697B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP5407697B2
Application number: JP2009217377A
Authority: JP
Inventors: 宏幸田辺; 浩幸五十嵐
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd; Fujifilm Business Innovation Corp
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2009-09-18
Filing date: 2009-09-18
Publication date: 2014-02-05
Anticipated expiration: 2029-09-18
Also published as: JP2011062982A; US20110069115A1

Description

本発明は、画像形成装置に関するものである。

特許文献１には、外表面に記録媒体を保持しながら回転する円柱状のドラムと、このドラムの外表面に保持される記録媒体に液滴を吐出するインジェクジェットヘッドとを備えた画像形成装置が記載されている。

そして、インジェクジェットヘッド（液滴吐出ヘッド）から吐出された液滴のミストを吸い込む吸込手段が設けられ、この吸込手段に備えられたミスト吸込口が、ドラム（搬送体）と対向するように配置されている。

特開平２−３２８５７号公報

本発明の課題は、液滴吐出ヘッドから吐出され、搬送体の回転方向の下流側に向って流れる液滴のミストを回収することである。

本発明の請求項１に係る画像形成装置は、外表面に記録媒体を保持しながら回転する円柱状の搬送体と、前記搬送体に保持される記録媒体に液滴を吐出する液滴吐出ヘッドと、前記液滴吐出ヘッドに対して前記搬送体の回転方向の下流側に設けられ、液滴のミストを吸い込む吸込口を備えると共に、前記吸込口から吸い込んだミストを回収する回収手段と、前記吸引口と前記液滴吐出ヘッドとの間に設けられ、前記吸引口へミストを案内する案内部材と、を備え、前記搬送体の軸方向から見て、前記搬送体の外表面上で、前記吸込口における前記搬送体の回転方向の下流側の口縁に対して最も近い点における接線と、前記案内部材とが平行になるように前記案内部材が配置されることで、前記案内部材と前記搬送体との間の空間が、前記吸込口に近づくにつれて狭くなることを特徴とする。

本発明の請求項２に係る画像形成装置は、請求項１に記載において、前記案内部材における前記搬送体の回転方向の下流側の端部は、前記吸込口における前記搬送体の回転方向の上流側の口縁に接し、又は上流側の口縁を構成していることを特徴とする。

本発明の請求項３に係る画像形成装置は、請求項２に記載において、前記吸入口における前記搬送体の回転方向の下流側の口縁と前記搬送体との最短距離は、前記上流側の口縁と前記搬送体との最短距離より狭いことを特徴とする。

本発明の請求項４に係る画像形成装置は、請求項１〜３何れか１項に記載において、前記吸込口における前記搬送体の回転方向の下流側の口縁には、前記搬送体に向けて突出する突出板が設けられることを特徴とする。

本発明の請求項５に係る画像形成装置は、請求項１〜４何れか１項に記載において、前記回収手段は、前記吸込口が形成された通風路と、前記吸込口から前記通風路へミストを吸い込む吸込力を付与する吸込部材と、を備え、前記吸込部材の吸込力により前記吸込口から吸い込まれたミストが前記通風路で広がるように前記通風路の形状が決められていることを特徴とする。

本発明の請求項１の構成によれば、ミストを案内する案内部材を備えない場合と比して、液滴吐出ヘッドから吐出され、搬送体の回転方向の下流側に向って流れる液滴のミストを効率よく回収することができる。

本発明の請求項２の構成によれば、吸込口の口縁が案内部材の端部と接していない場合と比して、液滴吐出ヘッドから吐出され、搬送体の回転方向の下流側に向って流れる液滴のミストを効率よく回収することができる。

本発明の請求項３の構成によれば、吸込口の下流側の口縁と搬送体との最短距離が、上流側の口縁と搬送体との最短距離より広い場合と比較して、液滴吐出ヘッドから吐出され、搬送体の回転方向の下流側に向って流れる液滴のミストを効率よく回収することができる。

本発明の請求項４の構成によれば、搬送体に向けて突出する突出板が設けられない場合と比して、液滴吐出ヘッドから吐出され、搬送体の回転方向の下流側に向って流れる液滴のミストを効率よく回収することができる。

本発明の請求項５の構成によれば、吸込口から吸い込まれたミストが通風路で広がるように通風路の形状が決められていない場合と比して、液滴吐出ヘッドから吐出され、搬送体の回転方向の下流側に向って流れる液滴のミストを効率よく回収することができる。

本発明の実施形態に係る画像形成装置に採用された回収装置及び案内部材等を示した拡大断面図である。本発明の実施形態に係る画像形成装置に採用された回収装置及び案内部材等を示した断面図である。本発明の実施形態に係る画像形成装置に採用された回収装置及び案内部材等を示した斜視図である。本発明の実施形態に係る画像形成装置に採用された回収装置及び案内部材等を示した拡大斜視図である。本発明の実施形態に係る画像形成装置に採用された回収装置及び案内部材近傍を流れる空気のシミュレーション結果を示した図面である。本発明の実施形態に係る画像形成装置を示した概略構成図である。本発明の実施形態に係る画像形成装置に採用された液滴吐出ヘッドが支持される支持台を示した斜視図である。

本発明の実施形態に係る画像形成装置の一例について図１〜図７に従って説明する。

（全体構成）
図６に示されるように、画像形成装置としてのインクジェット記録装置１０は、画像が記録される前の記録媒体としてのシート部材Ｐが収容される給紙部１２と、この給紙部１２から供給されたシート部材Ｐに画像を記録する画像記録部１４と、画像記録部１４へシート部材Ｐを搬送する搬送手段１６と、画像記録部１４によって画像が記録され、搬送手段１６によって搬送されるシート部材Ｐを収容する排紙部１８と、を含んで構成されている。

〔搬送手段〕
搬送手段１６は、給紙部１２に収容されたシート部材Ｐを回転しながら１枚ずつ取り出して外表面に保持する円柱状の取出ドラム２４と、回転しながら取出ドラム２４からシート部材Ｐを受け取り、受け取ったシート部材Ｐを外表面に保持しながら画像記録部１４と対向する位置に搬送する搬送体の一例としての円柱状の搬送ドラム２６と、画像記録部１４によって画像が記録されたシート部材Ｐを搬送ドラム２６から回転しながら受け取り、受け取ったシート部材Ｐを外表面で保持しながら排紙部１８へ送り出す送出ドラム２８と、を備えている。

詳細には、取出ドラム２４、搬送ドラム２６、送出ドラム２８の外表面には、静電的吸着手段、又は吸引や粘着などの非静電的吸着手段によってシート部材Ｐが保持されるようになっている。

また、取出ドラム２４、搬送ドラム２６、送出ドラム２８の外表面には、各ドラム２４、２６、２８の回転軸３２を挟んで両側に凹状の凹部２４Ａ、２６Ａ、２８Ａが回転軸３２の軸方向に延びて２個ずつ形成されている。そして、この凹部２４Ａ、２６Ａ、２８Ａ内には、各ドラム２４、２６、２８の回転軸３２と平行に回転軸３４が設けられている。

さらに、凹部２４Ａ、２６Ａ、２８Ａに配置され、各ドラム２４、２６、２８の外表面から突出してシート部材Ｐの先端部を外表面との間で挟んで保持する保持部３０Ａを先端部に備えた保持具３０が回転軸３４の軸方向に所定間隔を隔てて複数個設けられている。また、この保持具の基端部（保持部３０Ａに対して反対側の端部）は、回転軸３４に固定されている。

そして、回転軸３４が図示しないアクチュエーターによって正逆両方向に回転するし、保持具３０が各ドラム２４、２６、２８の周方向に沿って正逆両方向に回転する。保持具３０が正逆両方向に回転することで、保持具３０の保持部３０Ａがシート部材Ｐを保持したり、離したりするようになっている。

つまり、保持具３０は、保持具３０に備えられた保持部３０Ａを各ドラム２４、２６、２８の外表面から突出させて回転移動させることで、取出ドラム２４の外表面と搬送ドラム２６の外表面とが対面する受渡位置３６において、取出ドラム２４の保持具３０から搬送ドラム２６の保持具３０へシート部材Ｐを受け渡すことができ、搬送ドラム２６の外表面と送出ドラム２８の外表面とが対面する受渡位置３８において、搬送ドラム２６の保持具３０から送出ドラム２８の保持具３０へシート部材Ｐを受け渡すことができるようになっている。

〔画像記録部〕
搬送ドラム２６と対向して配置される画像記録部１４には、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の各色の液滴を搬送ドラム２６の外表面に保持されるシート部材Ｐに吐出してシート部材Ｐに画像を形成する液滴吐出ヘッド２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋが、搬送ドラム２６の回転方向の下流側からこの順で配置されている。

なお、以下の説明では、各色を区別する場合に符号に各色に対応する頭文字を付加し、特に区別しない場合には各色に対応する頭文字を省略して説明する。

液滴吐出ヘッド２０は、液滴を吐出するノズル（図示省略）が形成されたノズル面２２を備えている。そして、このノズル面２２が搬送ドラム２６の外表面に対向するように支持する図７に示される支持台４０が搬送ドラム２６と対向して設けられている。

この支持台４０は、略矩形の枠体４２と、枠体４２に固定されると共に、搬送ドラム２６の軸線に対して略放射状に設けられ、各色の液滴吐出ヘッド２０の両側縁部が嵌り込む４対の昇降ガイド４４、４６と、を備えている。

さらに、図６に示されるように、液滴吐出ヘッド２０Ｙに対して搬送ドラム２６の回転方向の下流側には、液滴吐出ヘッド２０から吐出された液滴のミスト（ノズルから吐出された液滴が霧状に舞い上がったもの）を回収する回収手段の一例としての回収装置５０が設けられている。

（要部構成）
次ぎに、液滴吐出ヘッド２０から吐出された液滴のミストを回収する回収装置５０等について説明する。

図１、図２に示されるように、回収装置５０は、箱状とされた筐体５０Ａを備え、搬送ドラム２６の回転軸３２の軸方向（紙面奥行方向、以下単に「軸方向」という）に延びて搬送ドラム２６の外表面と軸方向の全長に亘って対向している。さらに、回収装置５０の上面（図２に示す上方向を向いた面）には、軸方向に延びるＬ字状の固定部材５６が図示せぬ固定具で固定されている。さらに、装置本体に固定された軸方向に延びるフレーム部材５８が設けられ、固定部材５６は、図示せぬ固定具でフレーム部材５８に固定されている。

また、回収装置５０の筐体５０Ａ内には、回収されるミストが通過する通風路６０が形成されている。そして、この通風路６０を形成する壁板の一部を開放することで、軸方向に延びた液滴のミストを吸い込む吸込口５４が設けられている。なお、吸込口５４から液滴吐出ヘッド２０Ｙまでの長さ（図６に示すＥ寸法）が、凹部２６Ａの周方向の開口長さ（図６に示すＦ寸法）より長くなるように吸込口５４の位置が決めされている。

さらに、回収装置５０の筐体５０Ａ内には、吸込口５４へミストを吸い込む吸込力を付与する吸込部材の一例としての吸込ファン６２が軸方向に並んで８個設けられている（図３参照）。また、吸込ファン６２の後方（図２に示す左側）には、吸込ファン６２によって筐体５０Ａ内に吸い込まれた空気を外部へ排出する円形の排出口６８（図４参照）が複数個形成されている。

さらに、吸込ファン６２の設置空間と通風路６０を区画するように、吸込口５４から吸い込まれて通風路６０を通過したミストを捕獲するフィルター６４が設けられている。

ここで、吸込ファン６２の吸込力により吸込口５４から吸い込まれたミストが通風路６０で広がるように、前述した通風路６０の形状が決められている。

一方、吸込口５４と液滴吐出ヘッド２０Ｙとの間には、液滴吐出ヘッド２０から吐出された液滴のミストを吸込口５４へ案内する板状の案内部材５２が設けられ、この案内部材５２は、筐体５０Ａに図示せぬ固定具で固定されている。

詳細には、ミストは矢印Ｄ方向に回転する搬送ドラム２６の外表面に沿って搬送ドラム２６の回転方向の下流側に流れる。この搬送ドラム２６の回転方向の下流側に流れるミストを板状の案内部材５２が、吸込口５４に案内するようになっている。

そして、案内部材５２の液滴吐出ヘッド２０Ｙ側の一端部は、液滴吐出ヘッド２０Ｙの支持台４０への脱着にともなう可動範囲を考慮して液滴吐出ヘッド２０Ｙに最も近い位置まで延長されており、液滴吐出ヘッド２０Ｙと案内部材５２との間から案内部材５２の外側へミストが漏れるのを抑制するようになっている。

さらに、案内部材５２は、案内部材５２と搬送ドラム２６の外表面との間の空間が、吸込口５４に近づくにつれて狭くなるように配置されており、案内部材５２の端部は、吸込口５４における搬送ドラム２６の回転方向の上流側の口縁５４Ａに接している。

詳細には、軸方向から見て、搬送ドラム２６の外表面上で、吸込口５４における搬送ドラム２６の回転方向の下流側の口縁５４Ｂに対して最も近い点を点Ａとし、この点Ａにて搬送ドラム２６の外表面に接する接線Ｂと案内部材５２とが平行になるように案内部材５２が配置されている。

一方、吸込口５４における搬送ドラム２６の回転方向の下流側の口縁５４Ｂを構成する筐体５０Ａの部分には、搬送ドラム２６の回転軸３２に向けて突出する突出板６６が軸方向に亘って設けられ、突出板６６の基端部は筐体５０Ａに固定されている。

さらに、図３、図４に示されるように、突出板６６及び案内部材５２の軸方向の両端部は、搬送ドラム２６に向けて折り曲げられ、ミストが突出板６６及び案内部材５２から軸方向外側に漏れるのを抑制するようになっていることが好ましい。

（作用）
先ず、液滴吐出ヘッド２０に対して搬送ドラム２６の回転方向の下流側で生じる空気の流れについて説明する。図５には、液滴吐出ヘッド２０と搬送ドラム２６と搬送装置５０との間で生じる空気流のシミュレーション結果が示されており、矢印の方向は、空気が流れる方向を示し、矢印の数量は、流れる空気の流量を示す。つまり、矢印が密である程、疎である場合と比べ、多くの空気が流れており流速が速いことが分かる。

このシミュレーション結果より、案内部材５２と搬送ドラム２６との間を流れる空気の流速は、案内部材５２と搬送ドラム２６との間の空間が、吸込口５４に近づくにつれて狭くなっているため、吸込口５４に近づくにつれて速くなっているのが分かる。

また、案内部材５２と搬送ドラム２６との間を流れる空気は、突出板６６に当り、吸込口５４に吸い込まれることが分かる。一方、突出板６６に対して搬送ドラム２６の回転方向の下流側の空気は、吸込口５４に生じる吸込力により、突出板６６と搬送ドラム２６との間を通って吸込口５４に吸い込まれることが分かる。

従って、図１に示されるように、液滴吐出ヘッド２０からシート部材Ｐに向けて吐出された液滴のミストは、矢印Ｄ方向に回転する搬送ドラム２６の外表面に沿って搬送ドラム２６の回転方向の下流側に流れる。

搬送ドラム２６の回転方向の下流側に流れたミストは、案内部材５２によって吸込口５４に向けて案内される。ここで、案内部材５２と搬送ドラム２６との間の空間が、吸込口５４に近づくにつれて狭くなっているため、ミストの流速は、吸込口５４に近づくにつれて速くなる。ミストの流速が速くなることで、ミストの流速が変わらない場合と比して、ミストは、搬送ドラム２６の外周面を覆う空気の層から剥離し易くなる。

一方、吸込ファン６２を駆動させることで、吸込口５４には吸込力が生じる。そして、この吸込口５４に生じた吸込力により、案内部材５２よって案内されると共に、突出板６６と当ったミストは、吸込口５４から通風路６０へ吸い込まれる。

ここで、前述したように、吸込ファン６２の吸込力により吸込口５４から吸い込まれたミストが通風路６０で広がるように通風路６０の形状が決められている。このため、軸方向に延びる吸込口５４の吸込力にむらが生じるのが抑制されている。さらに、軸方向に延びる吸込口５４に生じる吸込力（風速分布）のむらを抑制することで、軸方向に延びるフィルター６４を通過する空気の流量にむらが生じるのが抑制されている。

そして、通風路６０へ吸い込まれたミストは、フィルター６４に回収され、ミストが回収された空気は、吸込ファン６２を通過して排出口６８から排出される。

このように、ミストを吸込口５４に向けて案内する案内部材５２を設けることで、搬送ドラム２６の回転方向の下流側に向って流れる液滴吐出ヘッド２０から吐出された液滴のミストは回収される。

また、搬送ドラム２６の回転方向の下流側に向けて流れる液滴のミストが回収されることで、ミストが装置内を浮遊して他の部品に付着したり、シート部材Ｐに付着するのが抑制される。

また、前述したように、案内部材５２と搬送ドラム２６との間の空間が、吸込口５４に近づくにつれて狭くなっている。このため、ミストの流速は、吸込口５４に近づくにつれて速くなり、ミストは搬送ドラム２６の外周面を覆う空気の層から剥離し易くなる。

また、吸込口５４における搬送ドラム２６の回転方向の下流側の口縁５４Ｂには、搬送ドラム２６の回転軸３２に向けて突出する突出板６６が設けられている。このため、搬送ドラム２６の回転方向の下流側に向って流れるミストは、突出板６６に当り、吸込口５４に吸い込まれる。

また、シミュレーション結果からも分かるように、突出板６６に対して搬送ドラム２６の回転方向の下流側の空気は、吸込口５４に生じる吸込力により、突出板６６と搬送ドラム２６との間を通って吸込口５４に吸い込まれる。このため、案内部材５２によって案内され搬送ドラム２６の回転方向の下流側に向って流れるミストが、突出板６６と搬送ドラム２６との間から搬送ドラム２６の回転方向の下流側に漏れるのが抑制される。

また、吸込ファン６２の吸込力により吸込口５４から吸い込まれたミストが通風路６０で広がるように、通風路６０の形状が決められている。このため、軸方向に延びる吸込口５４の吸込力にむらが生じるのが抑制される。

また、軸方向に延びる吸込口５４の吸込力にむらが生じるのが抑制されることで、軸方向に渡って満遍なくミストが吸込口５４から吸い込まれる。

また、軸方向に延びる吸込口５４の吸込力にむらが生じるのが抑制されることで、軸方向に延びるフィルター６４を通過する空気の流量にむらが生じるのが抑制される。

また、軸方向に延びるフィルター６４を通過する空気の流量にむらが生じるのが抑制されることで、フィルター６４全体に渡ってミストが付着し、フィルター６４の寿命が延びる。

また、吸込口５４から液滴吐出ヘッド２０Ｙまでの長さ（図６に示すＥ寸法）は、凹部２４Ａの開口長さ（図６に示すＦ寸法）より長くされている。このため、凹部２６Ａの内部に浮遊するミストが突出板６６に対して搬送ドラム２６の回転方向の下流側に漏れるが抑制される。

なお、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかである。例えば、上記実施形態では、筐体５０Ａと案内部材５２及び突出板６６を別個に設けたが、案内部材及び突出板の少なくとも一方を筐体と一体化してもよい。

また、上記実施形態では、案内部材５２の表面を平面に形成させて、搬送ドラム２６の外表面との間の空間を吸込口５４に近づくにつれて狭くなるようにしたが、例えば、案内部材の表面を曲面又は階段状として、搬送ドラムの外表面との間の空間を吸込口に近づくにつれて狭くなるようにしてもよい。

１０インクジェット記録装置（画像形成装置）
２０液滴吐出ヘッド
２６搬送ドラム（搬送体）
５０回収装置（回収手段）
５２案内部材
５４吸込口
５４Ａ口縁
５４Ｂ口縁
６０通風路
６２吸込ファン（吸込部材）
６６突出板

Claims

外表面に記録媒体を保持しながら回転する円柱状の搬送体と、
前記搬送体に保持される記録媒体に液滴を吐出する液滴吐出ヘッドと、
前記液滴吐出ヘッドに対して前記搬送体の回転方向の下流側に設けられ、液滴のミストを吸い込む吸込口を備えると共に、前記吸込口から吸い込んだミストを回収する回収手段と、
前記吸引口と前記液滴吐出ヘッドとの間に設けられ、前記吸引口へミストを案内する案内部材と、を備え、
前記搬送体の軸方向から見て、前記搬送体の外表面上で、前記吸込口における前記搬送体の回転方向の下流側の口縁に対して最も近い点における接線と、前記案内部材とが平行になるように前記案内部材が配置されることで、前記案内部材と前記搬送体との間の空間が、前記吸込口に近づくにつれて狭くなる画像形成装置。
前記案内部材における前記搬送体の回転方向の下流側の端部は、前記吸込口における前記搬送体の回転方向の上流側の口縁に接し、又は上流側の口縁を構成している請求項１に記載の画像形成装置。
前記吸入口における前記搬送体の回転方向の下流側の口縁と前記搬送体との最短距離は、前記上流側の口縁と前記搬送体との最短距離より狭い請求項２に記載の画像形成装置。
前記吸込口における前記搬送体の回転方向の下流側の口縁には、前記搬送体に向けて突出する突出板が設けられる請求項１〜３何れか１項に記載された画像形成装置。
前記回収手段は、前記吸込口が形成された通風路と、前記吸込口から前記通風路へミストを吸い込む吸込力を付与する吸込部材と、を備え、
前記吸込部材の吸込力により前記吸込口から吸い込まれたミストが前記通風路で広がるように前記通風路の形状が決められている請求項１〜４何れか１項に記載された画像形成装置。