JP5644205B2

JP5644205B2 - インクジェット記録装置

Info

Publication number: JP5644205B2
Application number: JP2010140255A
Authority: JP
Inventors: 康二郎吉田
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 2010-06-21
Filing date: 2010-06-21
Publication date: 2014-12-24
Anticipated expiration: 2030-06-21
Also published as: JP2012000932A

Description

本発明は、インクジェット記録装置に関する。

従来、紙や布などの基材に画像を記録するインクジェット記録装置は、搬送装置によって基材を順次搬送しつつ、記録ヘッドから基材にインクを吐出することにより、各基材の表面に画像を記録するようになっている。

近年、このようなインクジェット記録装置においては、空気中に浮遊する微小液滴が記録ヘッドのノズル面に付着してしまうのを防止する観点から、記録ヘッドに空気吸引装置を搭載し、記録ヘッドと基材との間隙に気流を生じさせる技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開平４−６２０６４号公報

しかしながら、特許文献１記載のインクジェット記録装置では、記録ヘッドから吐出された飛翔インクが吸引気流の影響を受ける結果、インクの着弾精度が低下してしまう。また、このような空気吸引装置を具備しない一般的なインクジェット記録装置であっても、基材の搬送時には基材と記録ヘッドとの間隙に流入するよう気流が生じるため、インクの着弾精度を狂わせる場合がある。

本発明の課題は、従来よりもインクの着弾精度を向上させることのできるインクジェット記録装置を提供することである。

請求項１記載の発明は、インクジェット記録装置において、
基材を搬送方向に搬送する搬送装置と、
前記搬送装置により搬送される基材にインクを吐出する記録ヘッドと、
前記搬送装置により搬送される基材側に向かって空気を噴出するか、或いは当該基材側から空気を吸引する気流生成部と、
を備え、
前記気流生成部は、
前記記録ヘッドよりも前記搬送方向における少なくとも上流側の所定位置に配設され、
前記記録ヘッドと、全ての前記気流生成部とは、
互いに別個の支持部材によって支持されていることを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載のインクジェット記録装置において、
前記気流生成部は、
前記記録ヘッドよりも前記搬送方向における上流側の所定位置と、前記記録ヘッドよりも前記搬送方向における下流側の所定位置とにそれぞれ配設されていることを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１または２記載のインクジェット記録装置において、
前記気流生成部と基材との間隔は、前記記録ヘッドと基材との間隔よりも小さいことを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項１〜３の何れか一項に記載のインクジェット記録装置において、
前記気流生成部は、
前記搬送方向において前記記録ヘッドとは反対の側に向かって空気を噴出するか、或いは当該反対の側から空気を吸引することを特徴とする。

請求項５記載の発明は、請求項１〜４の何れか一項に記載のインクジェット記録装置において、
前記気流生成部は、
前記搬送方向の交差方向に複数配列されるとともに、全体として当該交差方向における基材の両端に亘って延在しており、
これら複数の気流生成部のうち、前記交差方向における両端の２つの気流生成部と、残りの気流生成部とは、噴出または吸引の強さが異なることを特徴とする。

請求項６記載の発明は、請求項１〜５の何れか一項に記載のインクジェット記録装置において、
前記気流生成部よりも前記搬送方向における上流側に配設されるとともに、基材の搬送に伴い前記記録ヘッドと基材との間隙に向かって発生する気流を遮る遮風機構を備えることを特徴とする。
請求項７記載の発明は、請求項１〜６の何れか一項に記載のインクジェット記録装置において、
前記気流生成部は、空気を噴出または吸引するポンプを備えることを特徴とする。
請求項８記載の発明は、請求項１〜７の何れか一項に記載のインクジェット記録装置において、
前記記録ヘッドの支持部材と、前記気流生成部の支持部材とは、空間を隔てて互いに離間して配置されていることを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、搬送される基材側に向かって空気を噴出するか、或いは基材側から空気を吸引する気流生成部が記録ヘッドよりも搬送方向における少なくとも上流側の所定位置に配設されているので、基材の搬送時等に基材と記録ヘッドとの間隙に流入するよう生じる気流を、記録ヘッドの上流側で低減させることができる。従って、従来よりもインクの着弾精度を向上させることができる。
また、記録ヘッドと全ての気流生成部とは互いに別個の支持部材によって支持されているので、基材の搬送に伴って生じる気流が気流生成部に当たって気流生成部を振動させる場合であっても、この振動が記録ヘッドに伝わる度合いを減少させることができる。従って、より確実にインクの着弾精度を向上させることができる。

請求項２記載の発明によれば、気流生成部は記録ヘッドよりも搬送方向における上流側の所定位置と、記録ヘッドよりも搬送方向における下流側の所定位置とにそれぞれ配設されているので、基材の搬送時等に基材と記録ヘッドとの間隙から流出するよう気流が生じる場合であっても、この気流を下流側の気流生成部によって低減させることができる。従って、より確実にインクの着弾精度を向上させることができる。

請求項３記載の発明によれば、気流生成部と基材との間隔は記録ヘッドと基材との間隔よりも小さいので、基材と記録ヘッドとの間隙に流入する気流を確実に低減させることができる。従って、より確実にインクの着弾精度を向上させることができる。

請求項４記載の発明によれば、気流生成部は搬送方向において記録ヘッドとは反対の側に向かって空気を噴出するか、或いは当該反対の側から空気を吸引するので、搬送方向において記録ヘッドの側に向かって空気を噴出する場合や、記録ヘッドの側から空気を吸引する場合と比較して、基材と記録ヘッドとの間隙に流入する気流を確実に低減させることができる。従って、より確実にインクの着弾精度を向上させることができる。

請求項５記載の発明によれば、気流生成部は搬送方向の交差方向に複数配列されるとともに、全体として当該交差方向における基材の両端に亘って延在しており、これら複数の気流生成部のうち、前記交差方向における両端の２つの気流生成部と、残りの気流生成部とは噴出または吸引の強さが異なるので、基材と記録ヘッドとの間隙に流入する気流によってインクの流される度合いが前記交差方向における基材の中央側領域と端側領域とで異なる場合であっても、各領域で気流からインクへの悪影響を低減させることができる。従って、より確実にインクの着弾精度を向上させることができる。

請求項６記載の発明によれば、基材の搬送に伴い記録ヘッドと基材との間隙に向かって発生する気流を遮る遮風機構が気流生成部よりも搬送方向における上流側に配設されるので、基材と記録ヘッドとの間隙に流入する気流を遮風機構によって遮り、気流生成部によって確実に低減させることができる。従って、より確実にインクの着弾精度を向上させることができる。

本発明に係るインクジェット記録装置を示す斜視図である。本発明に係るインクジェット記録装置を示す側面図である。気流生成部の概略構成を示す斜視図である。気流生成部の変形例を示す側面図である。搬送装置の変形例を示す斜視図である。遮風機構を示す側面図である。遮風機構を示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図である。

以下、本発明に係るインクジェット記録装置について説明する。
図１は本実施の形態におけるインクジェット記録装置１の概略構成を示す斜視図である。

この図に示すように、インクジェット記録装置１は、図示しないパソコンから送信される画像データに基づいて基材（記録媒体）Ｋに画像を記録するものであり、図１，図２に示すように、互いに対向して配設された搬送装置２及びプリントユニット３を備えている。

このうち、搬送装置２は、基材Ｋを搬送方向Ｘに搬送するものであり、ベース部材２０と、動作ガイド２１と、基材保持ステージ２２とを有している。

ベース部材２０は、平板状の部材であり、本実施の形態においては水平に配設されている。動作ガイド２１は、搬送方向Ｘに延在したレール状の部材であり、ベース部材２０の上面に配設されている。基材保持ステージ２２は、平板状の部材であり、動作ガイド２１の上部に配設されて搬送方向Ｘに往復移動可能となっている。また、この基材保持ステージ２２は、基材Ｋを下方から支持するプラテンとして機能するようになっている。本実施の形態においては、基材保持ステージ２２の厚みは２０ｍｍ程度となっている。

以上の搬送装置２においては、基材保持ステージ２２が基材Ｋを支持しつつ動作ガイド２１上で移動することにより、当該基材Ｋを搬送方向Ｘに搬送するようになっている。なお、本実施の形態においては、基材Ｋの搬送速度は３ｍ／ｓ程度となっている。

一方、プリントユニット３は、記録ヘッド３０と、気流生成部３１とを有している。なお、本実施の形態においては、プリントユニット３は搬送装置２の直上に配設されている。

記録ヘッド３０は、搬送装置２によって搬送される基材Ｋに向かってインクを吐出するものである。本実施の形態においては、記録ヘッド３０は基材Ｋに垂直にインクを吐出するようになっており、記録ヘッド３０と搬送装置２との間隔は１．５ｍｍ程度となっている。ここで、本実施の形態においては、記録ヘッド３０はライン型となっており、搬送方向Ｘの直交方向（以下、主走査方向Ｙとする）における基材Ｋの両端に亘って延在した状態で固定されている。但し、記録ヘッド３０の延在方向は、搬送方向Ｘと交差する限りにおいて、搬送方向Ｘの直交方向でなくても良い。なお、本実施の形態においては記録ヘッド３０が１つのみ配設されることとして説明するが、インクの色数に応じて複数配設されることとしても良い。以上のような記録ヘッド３０やインクとしては、従来より公知のものを用いることができる。

気流生成部３１は、搬送装置２により搬送される基材側から空気を吸引するものであり、図３（ａ）に示すように、箱部材３１０と、チューブ３１１と、ポンプ３１２とを備えている。ここで、基材側から空気を吸引するとは、当該気流生成部３１よりも基材Ｋに近い位置から空気を吸引することを意味する。なお、上述の図１においては、図示の簡略化のため、チューブ３１１及びポンプ３１２を省略している。

箱部材３１０は、主走査方向Ｙおける基材Ｋの両端に亘って延在する中空かつ直方体状の部材であり、底面にスリット３１０Ａを有している。このスリット３１０Ａは、本実施の形態においては、主走査方向Ｙに延在している。

チューブ３１１は、一端部が箱部材３１０の内部に挿通される一方、他端部がポンプ３１２に接続されている。

ポンプ３１２は、本実施の形態においては吸引ポンプとなっており、チューブ３１１を介して箱部材３１０のスリット３１０Ａから空気を吸引するようになっている。

以上の気流生成部３１は、図２に示すように、記録ヘッド３０よりも搬送方向Ｘにおける上流側（図中の右側）と、下流側（図中の左側）との各所定位置にそれぞれ１つ配設されており、各気流生成部３１における箱部材３１０と基材Ｋとの間隔は記録ヘッド３０と基材Ｋとの間隔よりも小さくなっている。また、本実施の形態においては、記録ヘッド３０と気流生成部３１との間隔は１５〜２０ｃｍ程度となっている。また、本実施の形態においては、各気流生成部３１は、箱部材３１０の底面を基材Ｋに垂直、或いは、基材側かつ搬送方向Ｘにおける記録ヘッド３０とは反対の側に向けており、基材Ｋに対して垂直に空気を吸引するか、或いは搬送方向Ｘにおいて記録ヘッド３０とは反対の側（図中、右側の気流生成部３１にあっては右側、左側の気流生成部３１にあっては左側）から空気を吸引するようになっている。

以上のプリントユニット３において、記録ヘッド３０と、各気流生成部３１における箱部材３１０とは、図１に示すように、互いに別個の支持部材Ｓによって支持されており、気流生成部３１から記録ヘッド３０に対して振動が直接伝わらないようになっている。なお、記録ヘッド３０や気流生成部３１を支持可能であり、かつ記録ヘッド３０と気流生成部との間で振動を直接伝達させない限りにおいて、このような支持部材Ｓとしては任意の形状，材料のものを用いることができる。

続いて、基材Ｋについて説明する。
本実施の形態においては、基材Ｋとして、紙や布帛のほか、インク吸収性の無いプラスチックフィルムや金属類等を用いることが可能であり、特に限定されない。なお、ここでの紙とは、インク吸収性を有するインクジェットプリンタ専用紙は勿論のこと、インク吸収性の弱いコート紙やアート紙、及び普通紙を含むものである。本実施の形態においては、基材Ｋの厚みは２００μｍ程度となっている。

続いて、以上のインクジェット記録装置１の動作について、図２を参照しながら説明する。

まず、搬送装置２が基材Ｋを搬送方向Ｘに搬送する。
次に、基材Ｋが記録ヘッド３０の直下に搬送されたら、記録ヘッド３０はインクを吐出する。

一方、記録ヘッド３０がインクを吐出するときには、気流生成部３１が当該気流生成部３１よりも基材側の位置から空気を吸引する。これにより、基材Ｋの搬送時に基材Ｋと記録ヘッド３０との間隙に流入するよう気流が生じる場合であっても、この気流が気流生成部３１に吸引されて低減することとなる。なお、基材Ｋと記録ヘッド３０との間隙に流入するよう気流が生じる場合には、基材Ｋへ向かって飛翔するインクが気流の影響を受けて飛翔方向を変化させてしまうために、搬送方向Ｘにおける着弾インクのドットの位置が、気流の生じない場合のドットの位置、つまり画像データから想定されるドット位置よりも搬送方向Ｘの下流側にずれてしまう。例えば、基材Ｋ上の着弾インクによるドットサイズを異ならせることを意図して、飛翔するインク滴の大きさを異ならせた場合は、インク滴の大きさによって気流から受ける力が異なるため、個々のインク滴の飛翔経路が異なってしまい、着弾した個々のインク滴が基材Ｋ上に形成するドットの位置が所定のドットピッチからずれてしまう。また、気流に乱れのある場合にも同様に、個々のインク滴が飛翔中に気流から受ける力が異なってしまうために個々のインク滴の着弾位置がずれてしまう結果、画像全体としてドット位置の乱れた画像となってしまう。そのため、気流生成部３１による吸引の強さは、この着弾インクのドットの位置の変化量が小さくなるよう、予め設定されることが好ましい。

また、このとき、基材Ｋの搬送に伴って生じる気流が気流生成部３１に当たって気流生成部３１を振動させる場合であっても、記録ヘッド３０と気流生成部３１とは互いに別個の支持部材Ｓによって支持されているので、この振動が記録ヘッド３０に伝わる度合いが減少する。
以上により、記録ヘッド３０からのインクが基材Ｋ上に正確に着弾して画像が形成される。

以上のインクジェット記録装置１によれば、搬送される基材側から空気を吸引する気流生成部３１が記録ヘッド３０よりも搬送方向Ｘにおける上流側の所定位置に配設されているので、基材Ｋの搬送時等に基材Ｋと記録ヘッド３０との間隙に流入するよう生じる気流を、記録ヘッド３０の上流側で低減させることができる。従って、従来よりもインクの着弾精度を向上させることができる。
また、記録ヘッド３０と気流生成部３１とは互いに別個の支持部材Ｓによって支持されているので、基材Ｋの搬送に伴って生じる気流が気流生成部３１に当たって気流生成部３１を振動させる場合であっても、この振動が記録ヘッド３０に伝わる度合いを減少させることができる。従って、より確実にインクの着弾精度を向上させることができる。

また、気流生成部３１は記録ヘッド３０よりも搬送方向Ｘにおける上流側の所定位置と、記録ヘッド３０よりも搬送方向Ｘにおける下流側の所定位置とにそれぞれ配設されているので、基材Ｋの搬送時等に基材Ｋと記録ヘッド３０との間隙から流出するよう気流が生じる場合であっても、この気流を下流側の気流生成部３１によって低減させることができる。従って、より確実にインクの着弾精度を向上させることができる。

また、気流生成部３１と基材Ｋとの間隔は記録ヘッド３０と基材Ｋとの間隔よりも小さいので、基材Ｋと記録ヘッド３０との間隙に流入する気流を確実に低減させることができる。従って、より確実にインクの着弾精度を向上させることができる。

また、気流生成部３１は基材Ｋに対して垂直に空気を吸引するか、或いは搬送方向Ｘにおいて記録ヘッド３０とは反対の側から空気を吸引するので、搬送方向Ｘにおいて記録ヘッド３０の側に向かって空気を噴出する場合や、記録ヘッド３０の側から空気を吸引する場合と比較して、基材Ｋと記録ヘッド３０との間隙に流入する気流を確実に低減させることができる。従って、より確実にインクの着弾精度を向上させることができる。

なお、本発明を適用可能な実施形態は、上述した実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

例えば、上記実施の形態においては、１つの記録ヘッド３０が主走査方向Ｙにおける基材Ｋの両端に亘って延在することとして説明したが、短尺な記録ヘッド３０が主走査方向Ｙに複数配列されることで、全体として主走査方向Ｙにおける基材Ｋの両端に亘り延在することとしても良い。更に、この場合には、複数の記録ヘッド３０は直線状に配列されていても良いし、例えば千鳥状など、他の形態に配設されることとしても良い。

同様に、１つの気流生成部３１における箱部材３１０が主走査方向Ｙにおける基材Ｋの両端に亘って延在することとして説明したが、図３（ｂ）に示すように、短尺な箱部材３１０の気流生成部３１が主走査方向Ｙに複数配列されることで、全体として主走査方向Ｙにおける基材Ｋの両端に亘り延在することとしても良い。この場合には、複数の気流生成部３１のうち、主走査方向Ｙにおける両端の２つの気流生成部３１，３１と、これらの間の気流生成部３１とは、噴出または吸引の強さが異なることが好ましい。これにより、基材Ｋと記録ヘッド３０との間隙に流入する気流によってインクの流される度合いが主走査方向Ｙにおける基材Ｋの中央側領域と端側領域とで異なる場合であっても、各領域で気流からインクへの悪影響を低減させることができる。従って、より確実にインクの着弾精度を向上させることができる。ここで、吐出されたインクの流される度合いが主走査方向Ｙにおける基材Ｋの中央側領域と端側領域とで異なる場合としては、例えば、記録ヘッド３０が主走査方向Ｙにおける中央部で撓む場合がある。この場合には、端側よりも中央側でインクが大きく流されることとなるため、中央側の気流生成部３１による噴出または吸引を強くすることが好ましい。

また、気流生成部３１が記録ヘッド３０に対して搬送方向Ｘの上流側及び下流側に配設されることして説明したが、上流側のみに配設されることとしても良い。

また、気流生成部３１は基材側から空気を吸引することとして説明したが、基材側に向かって空気を噴出することとしても良い。ここで、基材側に向かって空気を噴出するとは、当該気流生成部３１よりも基材Ｋに近い位置に向かって空気を噴出することを意味する。この場合には、気流生成部３１は、基材Ｋに対して垂直に空気を噴出するか、或いは搬送方向Ｘにおいて記録ヘッド３０とは反対の側に向かって空気を噴出することが好ましい。更に、気流生成部３１が記録ヘッド３０に対して搬送方向Ｘの上流側及び下流側に配設される場合には、図４に示すように、一方の気流生成部３１については基材側から空気を吸引し、他方の気流生成部３１については基材側に空気を噴出することとしても良い。ここで、この図では、搬送方向Ｘにおける上流側の気流生成部３１では、基材側、かつ搬送方向Ｘにおいて記録ヘッド３０とは反対の側（上流側）に空気を噴出し、下流側の気流生成部３１では、基材側、かつ搬送方向Ｘにおいて記録ヘッド３０とは反対の側（下流側）から空気を吸引する状態を図示している。

また、各気流生成部３１がそれぞれポンプ３１２を有することとして説明したが、１つのポンプ３１２を共用することとしても良い。

また、搬送装置２は基材保持ステージ２２を動作ガイド２１上で移動させることで基材Ｋを搬送することとして説明したが、図５に示すように、主走査方向Ｙに延在するローラ２５の周面に基材Ｋを貼っておき、このローラ２５を回転させることで基材Ｋを搬送方向Ｘに搬送することとしても良い。

また、記録ヘッド３０をライン型として説明したが、いわゆるシリアル型（シャトル型）としても良い。

また、プリントユニット３は記録ヘッド３０と気流生成部３１とを備えることとして説明したが、図６または図７に示すように、基材Ｋの搬送に伴い記録ヘッド３０と基材Ｋとの間隙に向かって発生する気流を遮る遮風機構３５を更に備えることとしても良い。この遮風機構３５は、気流生成部３１よりも搬送方向Ｘにおける上流側に配設され、記録ヘッド３０と基材Ｋとの間隙に向かって発生する気流を、当該間隙から離れる方向に受け流すようになっている。ここで、図６の遮風機構３５は、一方の面が搬送方向Ｘにおける上流側かつ上方に向くよう配設された板状の部材であり、気流を基材Ｋから離れる側、つまり上方に受け流すようになっている。また、図７の遮風機構３５は、２つの板状部材３５ａ，３５ｂを有している。このうち、板状部材３５ａは、ホームベース状の部材を中心線に沿ってＶ字状に屈曲させたものであり、ホームベース形状における鋭角な頂点部分が搬送方向Ｘにおける上流側に向き、かつ、屈曲による稜線部分が搬送方向Ｘにおける上流側かつ上方に向くよう配設されている。また、板状部材３５ｂは、矩形板状の部材であり、一方の面が搬送方向Ｘにおける上流側かつ上方に向き、かつ板状部材３５ａの下縁部に沿うよう配設されている。この遮風機構３５においては、板状部材３５ｂが気流を基材Ｋから離れる側、つまり上方に受け流すとともに、この気流を板状部材３５ａが搬送方向Ｘに向かって左右方向にそれぞれ受け流すようになっている。これら図６，図７に示す遮風機構３５は、気流生成部３１から２ｃｍ程度離れて配置されることが好ましい。これらの遮風機構３５を配設した場合には、基材Ｋと記録ヘッド３０との間隙に流入する気流を遮風機構３５によって遮り、気流生成部３１によって確実に低減させることができるため、より確実にインクの着弾精度を向上させることができる。

１インクジェット記録装置
２搬送装置
３０記録ヘッド
３１気流生成部
Ｋ基材
Ｘ搬送方向

Claims

基材を搬送方向に搬送する搬送装置と、
前記搬送装置により搬送される基材にインクを吐出する記録ヘッドと、
前記搬送装置により搬送される基材側に向かって空気を噴出するか、或いは当該基材側から空気を吸引する気流生成部と、
を備え、
前記気流生成部は、
前記記録ヘッドよりも前記搬送方向における少なくとも上流側の所定位置に配設され、
前記記録ヘッドと、全ての前記気流生成部とは、
互いに別個の支持部材によって支持されていることを特徴とするインクジェット記録装置。
請求項１記載のインクジェット記録装置において、
前記気流生成部は、
前記記録ヘッドよりも前記搬送方向における上流側の所定位置と、前記記録ヘッドよりも前記搬送方向における下流側の所定位置とにそれぞれ配設されていることを特徴とするインクジェット記録装置。
請求項１または２記載のインクジェット記録装置において、
前記気流生成部と基材との間隔は、前記記録ヘッドと基材との間隔よりも小さいことを特徴とするインクジェット記録装置。
請求項１〜３の何れか一項に記載のインクジェット記録装置において、
前記気流生成部は、
前記搬送方向において前記記録ヘッドとは反対の側に向かって空気を噴出するか、或いは当該反対の側から空気を吸引することを特徴とするインクジェット記録装置。
請求項１〜４の何れか一項に記載のインクジェット記録装置において、
前記気流生成部は、
前記搬送方向の交差方向に複数配列されるとともに、全体として当該交差方向における基材の両端に亘って延在しており、
これら複数の気流生成部のうち、前記交差方向における両端の２つの気流生成部と、残りの気流生成部とは、噴出または吸引の強さが異なることを特徴とするインクジェット記録装置。
請求項１〜５の何れか一項に記載のインクジェット記録装置において、
前記気流生成部よりも前記搬送方向における上流側に配設されるとともに、基材の搬送に伴い前記記録ヘッドと基材との間隙に向かって発生する気流を遮る遮風機構を備えることを特徴とするインクジェット記録装置。
請求項１〜６の何れか一項に記載のインクジェット記録装置において、
前記気流生成部は、空気を噴出または吸引するポンプを備えることを特徴とするインクジェット記録装置。
請求項１〜７の何れか一項に記載のインクジェット記録装置において、
前記記録ヘッドの支持部材と、前記気流生成部の支持部材とは、空間を隔てて互いに離間して配置されていることを特徴とするインクジェット記録装置。