JP5472597B2 - 被噴射材支持部材、該被噴射材支持部材を備えた液体噴射装置 - Google Patents

被噴射材支持部材、該被噴射材支持部材を備えた液体噴射装置 Download PDF

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本発明は、被噴射材の搬送方向に沿う複数の突条が前記搬送方向と交差する方向へ間隔をもって設けられ、前記搬送方向へ搬送される被噴射材を前記突条の頂面で支持する被噴射材支持部材、該被噴射材支持部材を備えた液体噴射装置に関する。
ここで、液体噴射装置とは、記録ヘッド等の液体噴射ヘッドから記録紙等の被噴射材へ液体を噴射して記録紙等への記録を実行する液体ジェット式記録装置、複写機及びファクシミリ等に限らず、液体に代えて特定の用途に対応する液体を液体噴射ヘッドから被噴射材に噴射して、液体を被噴射材に付着させる装置を含む意味で用いる。
また、液体噴射ヘッドとしては、前述した記録ヘッド以外に、液晶ディスプレイ等のカラーフィルタ製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ELディスプレイや面発光ディスプレイ(FED)等の電極形成に用いられる電極材(導電ペースト)噴射ヘッド、バイオチップ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド、精密ピペットとしての試料を噴射する試料噴射ヘッド等が挙げられる。
例えばインクジェットプリンターに使用される記録紙等、吸湿性のある被噴射材は、被噴射材に噴射された液体の一部を吸収して膨潤することによって、いわゆるコックリング現象による波打ち変形が生ずることがある。そして液体噴射装置において、被噴射材支持部材に支持される被噴射材に波打ち変形が生ずると、その被噴射材の一部が被噴射材支持部材から浮き上がってしまい、被噴射材が液体噴射ヘッドに接触するヘッド擦れが生ずる虞がある。このヘッド擦れは、被噴射材に傷や汚れ等が生ずる要因になるとともに、液体噴射ヘッドの故障の要因にもなり得る。
このようなコックリング現象による被噴射材の波打ち変形に起因したヘッド擦れを低減させることを目的とした従来技術の一例としては、被噴射材の搬送方向に沿う複数の突条が搬送方向と交差する方向へ間隔をもって設けられ、搬送方向へ搬送される被噴射材を突条の頂面で支持する被噴射材支持部材を備えた液体噴射装置が公知である(例えば、特許文献1を参照)。このような液体噴射装置においては、被噴射材支持部材に支持される被噴射材に液体が噴射されると、被噴射材支持部材の複数の突条により構成される凹凸に倣った形状でコックリング現象による波打ち変形が生ずる。そのような波打ち変形が生じた被噴射材は、波打ち変形の山部分が突条の頂面で支持され、波打ち変形の谷部分を突条間の空間に逃がした状態で、被噴射材支持部材に支持されることになる。それによって、コックリング現象による波打ち変形で被噴射材が浮き上がってしまう虞を低減させることができ、それに起因したヘッド擦れを低減させることができる。
また上記のような液体噴射装置において、さらに被噴射材支持部材の突条間に吸引孔を設けたものが公知である(例えば、特許文献1を参照)。吸引孔に吸引力を発生させて突条間に負圧を発生させることにより、突条の頂面に支持される被噴射材は、突条の頂面に押し付けられる方向へ付勢されることになる。それによって、被噴射材支持部材に支持される被噴射材の浮き上がりをさらに抑制することができる。
さらに上記のような液体噴射装置においては、被噴射材の端部まで余白なく液体を噴射するために、被噴射材より外側の領域も包含する液体噴射領域を設定して被噴射材に液体を噴射することがある。例えばインクジェットプリンターにおいては、いわゆる縁なし記録(印刷)を実行可能なものが公知である(例えば、特許文献1を参照)。このような液体噴射装置は、突条の搬送方向の上流側及び下流側並びに所定の突条間に、被噴射材の外側に液体を打ち捨てるための打ち捨て部が設けられているのが一般的である。
ここで、被噴射材の外側に液体を打ち捨てるための打ち捨て部を所定の突条間に設けた場合、その打ち捨て部を設けた突条間に、どのように負圧を発生させるかが問題となる。例えば、打ち捨て部を設けた突条間に吸引孔を設けると、打ち捨て部に噴射される液体が吸引孔に流入して吸引孔を塞いでしまうため、突条間に負圧を発生させることが困難となる。また、打ち捨て部を設けた突条間に液体吸収材を配設すれば、その突条間の吸引孔に液体が流入することは防止できるものの、その突条間の吸引孔が液体吸収材で塞がれてしまうことになるため、やはり突条間に負圧を発生させることが困難となる。
この点に関し、特許文献1に開示された液体噴射装置は、打ち捨て部となる突条間に凹部が設けられており、その凹部の底部に液体吸収材が配置され、その凹部の側壁に吸引孔が設けられている。この吸引孔は、いわゆるインクミストを吸引する目的で設けられているが、同時に突条間に負圧を発生させることも可能である。つまり特許文献1に開示された液体噴射装置は、その構造としては、打ち捨て部を設けた突条間に負圧を発生させることが可能になっている。
特開2007−144710号公報
しかしながら特許文献1に開示された液体噴射装置は、打ち捨て部となる突条間に凹部を設け、その凹部の底部に液体吸収材を配置する構造である。そのため、液体噴射ヘッドから打ち捨て部に噴射された液体が液体吸収材に到達するまでの距離が相当長くなってしまう。つまり、液体噴射ヘッドから打ち捨て部に噴射された液体の飛行距離が相当長くなってしまう。一般に液体噴射ヘッドから噴射された液体の飛行距離が長くなれば長くなるほど、その液体から発生するミスト(インクミスト等)の量は増加する。すなわち特許文献1に開示された液体噴射装置は、打ち捨て部に噴射される液体から多くのミストが発生する虞がある。そして、打ち捨て部において発生したミストは、吸引孔を介して吸引ファン等の吸引装置に付着し、吸引装置の吸引能力を低下させる要因となる。また、吸引装置にミストが付着しないようにフィルタ等を設けるとなると、定期的にフィルタ等を清掃又は交換する必要が生じてしまい、液体噴射装置の保守性が低下することとなる。
本発明は、このような状況に鑑み成されたものであり、本発明に係る幾つかの態様が解決する課題は、打ち捨て部が設けられた突条間に負圧を発生させることが可能な構造で、かつ打ち捨て部において発生するミストがより少ない構造の被噴射材支持部材を実現することにある。
本発明の第1の態様は、被噴射材の搬送方向に沿う複数の突条が前記搬送方向と交差する方向へ間隔をもって設けられ、前記搬送方向へ搬送される被噴射材を前記突条の頂面で支持する被噴射材支持部材であって、前記突条の頂面で支持される被噴射材に液体を噴射する際に当該被噴射材の外側に噴射される液体が打ち捨てられる打ち捨て部が所定の突条間に設けられ、前記打ち捨て部が設けられた突条間以外の突条間には、その突条間に負圧を発生させるための吸引孔が設けられ、前記打ち捨て部が設けられた突条間は、前記搬送方向に沿う壁部が設けられ、当該突条間を構成する一方の突条と前記壁部とで前記打ち捨て部が構成され、当該突条間を構成する他方の突条と前記壁部とで負圧発生部が構成され、負圧を発生させるための吸引孔が前記負圧発生部に設けられている、ことを特徴とした被噴射材支持部材である。
このように、打ち捨て部が設けられた突条間に負圧発生部を設けることによって、打ち捨て部が設けられた突条間に負圧を発生させることが可能になる。また、突条間を壁部で仕切り、一方側を打ち捨て部とし、他方側を負圧発生部として、打ち捨て部と負圧発生部とを分離して突条間に設ける構造であるため、打ち捨て部に液体が噴射される際に発生するミストが負圧発生部に流入する虞を低減させることができる。さらに、打ち捨て部と負圧発生部とを突条間に並設する構造であるため、従来のように液体噴射ヘッドから打ち捨て部までの距離が不必要に長くなってしまうことがない。すなわち、打ち捨て部に噴射される液体の飛行距離が不必要に長くなることがないので、打ち捨て部に液体が噴射される際に発生するミストの量を最小限に止めることができる。
これにより本発明の第1の態様に記載の発明によれば、打ち捨て部が設けられた突条間に負圧を発生させることが可能な構造で、かつ打ち捨て部において発生するミストがより少ない構造の被噴射材支持部材を実現できるという作用効果が得られる。
本発明の第2の態様は、前述した第1の態様に記載の被噴射材支持部材において、前記打ち捨て部と前記負圧発生部とを連通させる連通路が前記壁部に設けられている、ことを特徴とした被噴射材支持部材である。
前記の通り、コックリング現象による波打ち変形が生じた被噴射材は、波打ち変形の山部分が突条の頂面で支持され、被噴射材の波打ち変形の谷部分を突条間の空間に逃がした状態で、被噴射材支持部材に支持されることになる。そのとき、打ち捨て部が設けられた突条間の壁部の頂面に被噴射材の波打ち変形の谷部分が当接すると、負圧発生部側の空間と打ち捨て部側の空間とが被噴射材によって分断されてしまう可能性がある。そのような状態になると、打ち捨て部側の空間に負圧を発生させることができないため、その打ち捨て部が設けられた突条間だけ他の突条間より負圧が小さくなってしまう。つまり、打ち捨て部が設けられた突条間で被噴射材の浮き上がりが生じやすくなる虞がある。
このようなことを回避するために、本発明の第2の態様は、打ち捨て部と負圧発生部とを連通させる連通路が壁部に設けられている。それによって、壁部の頂面に被噴射材の波打ち変形の谷部分が当接したときでも、負圧発生部側の空間と打ち捨て部側の空間との連通を確保することができる。したがって、そのような状態においても負圧発生部によって打ち捨て部に負圧を発生させることができるので、打ち捨て部が設けられた突条間で被噴射材の浮き上がりが生じやすくなる虞をさらに低減させることができる。
本発明の第3の態様は、前述した第1の態様又は第2に記載の被噴射材支持部材において、前記搬送方向と交差する方向における被噴射材の支持位置の基準に対して、前記打ち捨て部より外側に前記負圧発生部が設けられている、ことを特徴とした被噴射材支持部材である。
このような特徴によれば、搬送方向と交差する方向における被噴射材の支持位置のずれや被噴射材の寸法誤差によって負圧発生部に液体が噴射されてしまう虞を低減させることができる。
本発明の第4の態様は、前述した第1〜第3の態様のいずれかに記載の被噴射材支持部材と、前記吸引孔に吸引力を発生させる吸引装置と、前記被噴射材支持部材に支持される被噴射材に液体を噴射する手段と、を備えた液体噴射装置である。
本発明の第4の態様に記載の液体噴射装置によれば、液体噴射装置において、前述した第1〜第3の態様のいずれかに記載の発明による作用効果を得ることができる。
また、打ち捨て部に液体が噴射される際に発生するミストが負圧発生部に流入する虞を低減させることができるので、吸引装置にミストが付着して吸引装置の吸引能力が低下する虞を低減させることができる。
インクジェットプリンターの要部側面図。 記録紙支持部材が設けられた部分を拡大図示した要部斜視図。 記録紙支持部材の一部を拡大図示した斜視図。 記録紙支持部材の一部を拡大図示した要部正面図。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
<インクジェットプリンター1の構成>
まず、「液体噴射装置」としてのインクジェットプリンター1の構成について説明する。
図1は、インクジェットプリンター1の要部側面図である。
インクジェットプリンター1は、「被噴射材」としての記録紙Pに記録を実行する手段として、搬送駆動ローラー11、搬送従動ローラー12、記録紙支持部材13、排出駆動ローラー14、排出従動ローラー15、キャリッジ16及び記録ヘッド17を備えている。
搬送駆動ローラー11は、外周面に高摩擦被膜が施されており、図示していない搬送用モーターの回転駆動力が伝達されて回転する。搬送従動ローラー12は、搬送駆動ローラー11に当接する方向へ付勢された状態で従動回転可能に軸支されている。記録紙支持部材13は記録紙Pを裏面側から支持する。「液体噴射ヘッド」としての記録ヘッド17のヘッド面と記録紙Pの記録面(記録が実行される面。以下同じ。)との間隔は、この記録紙支持部材13によって一定の間隔に維持される。排出駆動ローラー14は、図示していない搬送用モーターの回転駆動力が伝達されて回転する。排出従動ローラー15は、従動回転可能に軸支されるとともに、排出駆動ローラー14に当接する方向へ付勢されている。
キャリッジ16は、キャリッジガイド軸18及びガイドフレーム19によって、主走査方向へ往復動可能に支持されている。ここで主走査方向は、記録紙支持部材13に支持された状態の記録紙Pの記録面に沿って副走査方向Y(記録紙Pの搬送方向)と交差する方向である。キャリッジガイド軸18は、主走査方向に沿って配設された金属軸体からなる部品である。ガイドフレーム19は、金属板を曲げ加工等して形成された部品であり、主走査方向に沿って配設されている。キャリッジ16は、キャリッジガイド軸18に軸支されるとともに、副走査方向Yの下流側部分がガイドフレーム19に自重で当接して摺接する状態で、主走査方向へ往復動可能に支持される。
キャリッジ16は、図示していないキャリッジ駆動用モーターの駆動プーリーと従動プーリーとの間に掛架された無端ベルトが連結されている。キャリッジ16は、キャリッジ駆動用モーターの回転駆動力で無端ベルトを双方向回転させることによって主走査方向へ往復動する。記録ヘッド17は、記録紙支持部材13に支持された状態の記録紙Pの記録面にヘッド面が対面するようにキャリッジ16に搭載されている。記録ヘッド17のヘッド面には、「液体」としてのインクを記録紙Pの記録面に噴射してドットを形成するための多数の噴射ノズルが配設されている(図示せず)。
記録紙Pは、搬送駆動ローラー11と搬送従動ローラー12とで挟持され、搬送駆動ローラー11の駆動回転によって記録紙支持部材13上を副走査方向Yへ搬送される。記録紙支持部材13上の記録紙Pは、キャリッジ16が主走査方向へ往復動しながら記録ヘッド17のヘッド面から記録面にインクを噴射してドットを形成する動作と、搬送駆動ローラー11の駆動回転により所定の搬送量で副走査方向Yへ搬送される動作とが交互に繰り返されることによって、記録面に記録が実行される。そして、記録面に記録が実行された記録紙Pは、排出駆動ローラー14と排出従動ローラー15とで挟持され、排出駆動ローラー14の駆動回転により副走査方向Yへ搬送されてインクジェットプリンター1から排出される。これらの一連の記録制御は、公知のマイコン制御回路を有する制御装置(図示せず)により実行される。
<記録紙支持部材13の構成>
つづいて、記録紙支持部材13の構成について、引き続き図1も参照しつつ、図2〜図4を参照しながら説明する。
図2は、記録紙支持部材13が設けられた部分を拡大図示したインクジェットプリンター1の要部斜視図である。図3は、記録紙支持部材13の一部を拡大図示した斜視図である。
「被噴射材支持部材」としての記録紙支持部材13は、副走査方向Yに沿う突条131が主走査方向Xへ間隔をもって複数設けられている。副走査方向Yへ搬送される記録紙Pは、主走査方向Xの端部が基準位置13aに位置するように主走査方向Xの位置決めがされた状態で、複数の突条131の頂面で支持される。基準位置13aは、記録紙支持部材13より副走査方向Yの上流側及び下流側に設けられた案内部材(図示せず)に記録紙Pの主走査方向Xの端部が当接することにより規定される。
複数の突条131の上流側には、主走査方向Xへ沿って上流側打ち捨て溝132が形成されている。また複数の突条131の下流側には、主走査方向Xへ沿って下流側打ち捨て溝133が形成されている。さらに所定の突条131と突条131との間(以下、単に「突条間」という。)には、突条間打ち捨て溝134が設けられている。この突条間打ち捨て溝134が設けられた突条間(例えば図3の符号Cで示した突条間。以下、「突条間C」という。)は、基準位置13aを基準として主走査方向Xの位置決めがされた記録紙Pの主走査方向Xの端部が位置する。また突条間打ち捨て溝134は、記録紙Pの複数のサイズ(A3、A4等)に対応する突条間にそれぞれ設けられている。複数の突条131の頂面で支持される記録紙Pに四辺縁なし記録を実行する際には、記録紙Pの外側に噴射されるインクは、この上流側打ち捨て溝132、下流側打ち捨て溝133及び突条間打ち捨て溝134に打ち捨てられる。そのため、上流側打ち捨て溝132、下流側打ち捨て溝133及び突条間打ち捨て溝134には、インク吸収材Sが配設されている。
突条間打ち捨て溝134が設けられた突条間以外の突条間(例えば図3の符号Bで示した突条間。以下、「突条間B」という。)には、凹部135が形成されている。凹部135の底部には、突条間Bに負圧を発生させるための吸引孔136が設けられている。吸引孔136は、記録紙支持部材13の底部に設けられた負圧室21に連通している。負圧室21は、略密閉された空間であり、「吸引装置」としての吸引ファン20が設けられている。この吸引ファン20を動作させることによって、吸引孔136に吸引力Aを発生させることができ、それによって突条間Bに負圧を発生させることができる。
突条間Cには、副走査方向Yに沿う壁部138が設けられている。つまり突条間Cは壁部138で仕切られている。それによって突条間Cには、当該突条間Cを構成する一方の突条131と壁部138とで突条間打ち捨て溝134が構成され、当該突条間Cを構成する他方の突条131と壁部138とで負圧発生部137が構成されている。また負圧発生部137には、その負圧発生部137に負圧を発生させるための吸引孔136が設けられている。吸引孔136は負圧室21に連通している。さらに壁部138には、突条間打ち捨て溝134と負圧発生部137とを連通させる「連通路」を構成する切り欠き部139が設けられている。
図4は、記録紙支持部材13の一部を拡大図示した要部正面図である。
尚、図4(a)及び図4(b)に図示されている突条間Cは、いずれもA4サイズの記録紙P1の四辺縁なし記録に対応する突条間打ち捨て溝134が設けられた突条間C(以下、「A4サイズ用突条間C」という。)である。
図4(a)は、A4サイズの記録紙P1が記録紙支持部材13に支持されている状態を図示したものである。
A4サイズの記録紙P1(以下、単に「記録紙P1」という。)は、記録紙支持部材13の所定位置に支持された状態においては、複数の突条131の頂面で支持されるともに、主走査方向Xの端部がA4サイズ用突条間Cの突条間打ち捨て溝134に位置する。したがって、この記録紙P1に四辺縁なし記録を実行する際には、突条間打ち捨て溝134にインクを打ち捨てながら、当該端部に余白なく記録を実行することができる。このとき、記録紙P1に対するインク噴射領域を突条間打ち捨て溝134より内側に設定する限り、A4サイズ用突条間Cの負圧発生部137にインクが噴射されることはない。
また、突条間打ち捨て溝134と負圧発生部137とが壁部138で仕切られているため、突条間打ち捨て溝134にインクが噴射される際に発生するインクミストが負圧発生部137に流入する虞を低減させることができる。さらに、突条間打ち捨て溝134と負圧発生部137とを突条間Cに並設する構造であるため、記録ヘッド17から突条間打ち捨て溝134までの距離が不必要に長くなってしまうことがない。すなわち、突条間打ち捨て溝134に噴射されるインクの飛行距離が不必要に長くなることがないので、突条間打ち捨て溝134にインクが噴射される際に発生するインクミストの量を最小限に止めることができる。
図4(b)は、A3サイズの記録紙P2が記録紙支持部材13に支持されている状態を図示したものである。
A3サイズの記録紙P2(以下、単に「記録紙P2」という。)は、記録紙支持部材13の所定位置に支持された状態においては、A4サイズ用突条間Cを構成する二つの突条131を含む複数の突条131の頂面で支持される。このとき吸引孔136に吸引力Aが作用することによって、A4サイズ用突条間Cの負圧発生部137に負圧が発生する。またA4サイズ用突条間Cの突条間打ち捨て溝134は、壁部138の頂面と記録紙P2との間の隙間を介して、あるいは壁部138の切り欠き部139を介して(符号D)負圧発生部137と連通するため、負圧発生部137と同程度の負圧が発生する。それによって、A4サイズ用突条間Cに一定以上の負圧を発生させることができるので、A4サイズ用突条間Cにおいて記録紙P2の浮き上がりが生じてしまう虞を低減させることができる。
このようにして本発明によれば、突条間打ち捨て溝134が設けられた突条間Cに負圧を発生させることが可能な構造で、かつ突条間打ち捨て溝134において発生するミストがより少ない構造の記録紙支持部材13を実現することができる。
また本発明においては、上記実施例のように、突条間打ち捨て溝134と負圧発生部137とを連通させる「連通路」(切り欠き部139)を壁部138に設けるのが好ましい。これは本発明に必須の事項ではないが、それによって、記録紙Pの波打ち変形の谷部分が壁部138の頂面に当接したときでも、負圧発生部137側の空間と突条間打ち捨て溝134側の空間との連通を確保することができる。したがって、そのような状態においても負圧発生部137によって突条間打ち捨て溝134に負圧を発生させることができるので、突条間Cで記録紙Pの浮き上がりが生じやすくなる虞をさらに低減させることができる。
さらに本発明においては、上記実施例のように、基準位置13aに対して、突条間打ち捨て溝134より外側に負圧発生部137を設けるのが好ましい。これは本発明に必須の事項ではないが、それによって、主走査方向Xにおける記録紙Pの支持位置のずれや記録紙Pの寸法誤差によって負圧発生部137にインクが噴射されてしまう虞を低減させることができる。
尚、本発明は、上記説明した実施例に限定されることなく、特許請求の範囲に記載した発明の範囲内で種々の変形が可能であり、それらも本発明の範囲内に含まれるものであることは言うまでもない。
1 インクジェットプリンター、11 搬送駆動ローラー、12 搬送従動ローラー、13 記録紙支持部材、14 排出駆動ローラー、15 排出従動ローラー、16 キャリッジ、17 記録ヘッド、18 キャリッジガイド軸、19 ガイドフレーム、20 吸引ファン、21 負圧室、131 突条、132 上流側打ち捨て溝、133 下流側打ち捨て溝、134 突条間打ち捨て溝、135 凹部、136 吸引孔、137 負圧発生部、138 壁部、139 切り欠き部、P 記録紙、S インク吸収材、X 主走査方向、Y 副走査方向

Claims (3)

  1. 被噴射材の搬送方向に沿う複数の突条が前記搬送方向と交差する方向へ間隔をもって設けられ、前記搬送方向へ搬送される被噴射材を前記突条の頂面で支持する被噴射材支持部材であって、
    前記突条の頂面で支持される被噴射材に液体を噴射する際に当該被噴射材の外側に噴射される液体が打ち捨てられる打ち捨て部が所定の突条間に設けられ、
    前記打ち捨て部が設けられた突条間以外の突条間には、その突条間に負圧を発生させるための吸引孔が設けられ、
    前記打ち捨て部が設けられた突条間は、前記搬送方向に沿う壁部が設けられ、当該突条間を構成する一方の突条と前記壁部とで前記打ち捨て部が構成され、当該突条間を構成する他方の突条と前記壁部とで負圧発生部が構成され、負圧を発生させるための吸引孔が前記負圧発生部に設けられており、
    前記壁部の頂面に前記被噴射材が当接した際に前記打ち捨て部と前記負圧発生部と連通する連通路前記壁部に設けことを特徴とした被噴射材支持部材。
  2. 請求項1に記載の被噴射材支持部材において、前記搬送方向と交差する方向における被噴射材の支持位置の基準に対して、前記打ち捨て部より外側に前記負圧発生部が設けられている、ことを特徴とした被噴射材支持部材。
  3. 請求項1または2に記載の被噴射材支持部材と、前記吸引孔に吸引力を発生させる吸引装置と、前記被噴射材支持部材に支持される被噴射材に液体を噴射する手段と、を備えた液体噴射装置。
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