JP5655753B2 - インクジェット記録装置 - Google Patents

Description

本発明はインクジェット記録装置に関する。

従来、インクジェット記録装置においては、色毎に対応した記録ヘッドが複数キャリッジに搭載されていて、このキャリッジがガイドレールに沿って往復動作することで、記録ヘッドが記録媒体上を走査するようになっている。そして、インクジェット記録装置には、待機時に記録ヘッドのノズルが乾燥してしまうことを防止すべく、リップ形状のキャップ部材がノズル面を覆うように各記録ヘッドに対応して複数設けられている（例えば特許文献１参照）。例えば、記録ヘッドが千鳥状に複数列配列されている場合は、図９に示すようにリップ形状のキャップ部材２００も各記録ヘッドに対応するように千鳥状に複数列配列されている。
また、キャップ部材２００の内部には保湿液が貯留されているが、記録ヘッドからインクが落下し保湿液を汚してしまうので、定期的に保湿液を交換する必要がある。このため、各キャップ部材２００にはそれぞれ独立して保湿液を供給／排出するための流路（図示省略）が設けられている。

特開平９−７０９８１号公報

ところで、近年においてはサイズの大きい記録媒体に対しても画像形成を可能とするため、記録ヘッドの搭載数も増加傾向にある。記録ヘッドが増加してしまうと、それに伴ってリップ形状のキャップ部材２００や、各キャップ部材２００における保湿液用の流路も増加し、製造コストが増加してしまう。
本発明の課題は、リップ形状のキャップ部材を用いなくても、増加した記録ヘッドの保湿性能を維持し製造コストを抑制することである。

請求項１に記載の発明に係るインクジェット記録装置は、
インクを吐出する複数の記録ヘッドと、
記録媒体の搬送方向に直交する走査方向に沿って延在するガイドレールと、
前記複数の記録ヘッドを前記走査方向に沿って配列した状態で搭載し、前記ガイドレールによって前記走査方向に往復移動するキャリッジと、
前記記録媒体を支持するプラテンから前記走査方向に離れた位置に前記プラテンと分離して配置され、前記複数の記録ヘッドを保湿する保湿ユニットとを備え、
前記保湿ユニットは、
前記複数の記録ヘッドの吐出面に密着自在な板状の接触部と、
前記接触部を支持し、内部に保湿液を貯留した保湿液貯留部と、
前記接触部が前記複数の記録ヘッドの吐出面に対して接離するように、前記保湿液貯留部を昇降させる昇降部と、
前記保湿液貯留部の内部に連通し、当該保湿液貯留部に対して前記保湿液の供給及び排出の少なくとも一方を行うための流路とを備え、
前記接触部には、前記保湿液貯留部内に連通する開口部が前記複数の記録ヘッドのそれぞれに対応して複数形成されていることを特徴としている。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のインクジェット記録装置において、
前記プラテンは搬送ベルトであることを特徴としている。
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のインクジェット記録装置において、
前記接触部は、前記保湿液貯留部に固定されていることを特徴としている。
請求項４に記載の発明は、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、
前記接触部は、前記保湿ユニットに対向する位置に移動して停止した前記キャリッジに搭載された前記複数の記録ヘッドの吐出面に対向する位置に配置されていることを特徴としている。
請求項５に記載の発明は、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、
前記接触部は、金属を含む材料で形成されていることを特徴としている。

本発明によれば、リップ形状のキャップ部材を用いなくても、増加した記録ヘッドの保湿性能を維持し製造コストを抑制することができる。

本実施形態に係るインクジェットヘッドの概略構成を示す斜視図である。 本実施形態に係るキャリッジを下方から見た概略説明図である。 図２のキャリッジを正面から見た概略説明図である 本実施形態に係る保湿ユニットの概略構成を示す斜視図である。 図４の保湿ユニットの内部構成を模式的に示す断面図である。 本実施形態に係る管状部材であって保湿液の供給時の状態を示す斜視図である。 図６の管状部材であって保湿液の排出時の状態を示す斜視図である。 図４の保湿ユニットにおける保湿状態を示す断面図である。 従来のリップ形状のキャップ部材を示す斜視図である。

以下に、本発明を実施するための最良の形態について図面を用いて説明する。ただし、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。

図１は本実施形態のインクジェット記録装置１の全体を示した斜視図である。図１に示すように、インクジェット記録装置１は、記録媒体を水平方向に沿って搬送する搬送装置２と、搬送される記録媒体に上方からインクを吐出する記録ヘッド３（図２参照）を搭載するキャリッジ４と、キャリッジ４を記録媒体の搬送方向に直交する水平方向に沿って搬送する走査装置５と、キャリッジ４に搭載された各記録ヘッド３のメンテナンスを行うメンテナンス部６、キャリッジ４に搭載された各記録ヘッド３の保湿を行う保湿ユニット７と、これら各構成を制御する制御装置（図示省略）と、全体を支持するフレーム１００を備えている。
なお、以下の説明では、水平方向であって記録媒体の搬送方向に沿った方向をＹ軸方向、水平方向であってキャリッジ４の搬送方向に沿った方向をＸ軸方向又は走査方向というものとする。

搬送装置２は、駆動ローラ２１及び従動ローラ（図示略）と、駆動モータ２２と、搬送ベルト２３と、を備えている。
駆動ローラ２１及び従動ローラは、回転自在に軸支されており、駆動ローラ２１は、走査方向Ｘに延在するように配置されている。駆動モータ２２は、駆動ローラ２１を回転駆動するための駆動源であり、駆動ローラ２１の一端側に取り付けられている。
搬送ベルト２３は、無端状に形成され、駆動ローラ２１と従動ローラとの間に架け渡されている。搬送ベルト２３は、駆動ローラ２１が回転すると駆動ローラ２１と従動ローラとの間を周回してその上面に載置された記録媒体をＹ軸方向に沿った搬送方向Ｆに向かって搬送し、駆動ローラ２１の回転が停止すると、両ローラ間での周回を停止し、記録媒体の搬送を停止する。つまり、搬送ベルト２３が本発明に係るプラテンである。
駆動モータ２２は、制御装置の制御に従って、記録ヘッド３がＸ軸方向に沿った片道１回分の走査が終了すると、駆動ローラ２１を所定量だけ回転させて記録媒体を搬送方向に所定距離だけ搬送させて停止させ、記録ヘッド３が走査方向Ｘの反対方向への走査を開始して終了すると、駆動ローラ２１を再度所定量だけ回転させて記録媒体を搬送方向Ｆに所定距離だけ搬送させて停止させることを繰り返し、記録媒体をいわゆる間欠搬送する。
なお、記録媒体としては、紙や布帛のほか、樹脂フィルムや金属類等を用いることが可能である。

図１に示すように、フレーム１００は、Ｘ軸方向に沿って延在する矩形の本体部１０１と、本体部１０１におけるＸ軸方向一端部を支持する第一の土台部１０２と、本体部１０１におけるＸ軸方向他端部を支持する第二の土台部１０３とから主に構成されている。
第一の土台部１０２は、その内部に保湿ユニット７を格納保持しつつ本体部１０１の一端部を下方から支持している。また、第二の土台部１０３は、その内部にメンテナンス部６を格納保持しつつ本体部１０１の他端部を下方から支持している。保湿ユニット７及びメンテナンス部６は、互いに搬送ベルト２３を走査方向に挟むように、当該搬送ベルト２３から離れて配置されている。
本体部１０１は、後述する走査装置５の一対のガイドレール５１，５１をＸ軸方向に向けた状態で内側に格納保持しており、キャリッジ４は本体部１０１の内部でＸ軸方向に沿って搬送される。
また、第一の土台部１０２と第二の土台部１０３は、前述した搬送装置２を挟んでＸ軸方向の両側に配置され、本体部１０１は搬送装置２の上方に架設されている。これにより、搬送装置２による記録媒体の搬送方向に直交する方向でキャリッジ４を搬送しつつ当該キャリッジ４に搭載された各記録ヘッド３からインクを吐出して画像形成を行うことを可能としている。

走査装置５は、フレーム１００の本体部１０１の内部において、Ｘ軸方向に沿って延在するように支持された棒状の一対のガイドレール５１，５１を備えている。これら一対のガイドレール５１，５１は、搬送装置２の搬送ベルト２３の上方を跨ぐように設けられている。そして、ガイドレール５１，５１には、箱状のキャリッジ４がＸ軸方向に沿って往復移動可能に支持されている。

キャリッジ４は上部が開放された略矩形の筐体であり、その底板に複数の記録ヘッド３が搭載される。キャリッジ４は、図１に示すように、Ｙ軸方向における両側面の上部においてＹ軸方向両側に向かって腕部４１，４１が延出されており、当該各腕部４１，４１がそれぞれリニアガイドを介してガイドレール５１，５１の上部に載置されており、これによってガイドレール５１，５１上をＸ軸方向に沿って滑動可能となっている。
また、ガイドレール５１，５１とキャリッジ４の腕部４１，４１の間にはリニアモータ（図示省略）が装備されている。即ち、各ガイドレール５１，５１にはリニアモータの固定子が装備され、キャリッジ４の各腕部４１，４１には可動子が装備されており、固定子側のコイルの電流制御によりキャリッジ４はＸ軸方向に沿った搬送動作が付与される。キャリッジ４は画像形成時においては、搬送ベルト２３に載置された記録媒体上を走査する。また、メンテナンス時になるとキャリッジ４は搬送ベルト２３から離れてメンテナンス部６に対向する位置まで移動し、メンテナンス終了までその位置で停止する。また、待機時になるとキャリッジ４は保湿ユニット７に対向する位置まで移動し、画像形成開始までその位置で待機する。

図２は、キャリッジ４を下方から見た概略説明図である。図３は、キャリッジ４を正面から見た概略説明図である。図２及び図３に示すように、このインクジェット記録装置１では、Ｙ（イエロー）、Ｌｍ（ライトマゼンタ）、Ｏｒ（オレンジ），Ｍ（マゼンタ），Ｂｋ（ブラック），Ｂｌ（ブルー），Ｌｋ（ライトブラック），Ｃ（シアン），Ｌｃ（ライトシアン）の九色のカラーにそれぞれ対応するように九つのヘッド群（図２では二点鎖線で示す。）が搭載されている。各ヘッド群には、９つの記録ヘッド３がＹ軸方向に沿って千鳥状に配置されている。これによりキャリッジ４には合計８１基の記録ヘッド３が搭載されている。各記録ヘッド３の吐出面３１には、インクを吐出する多数のノズル３２がＹ軸方向に沿って形成されている。各記録ヘッド３は、制御装置からの吐出制御に基づいてキャリッジ４の往復走査の往動時、復動時のいずれにおいてもノズル３２からインクを吐出するようになっている。

図４は、保湿ユニット７の概略構成を示す斜視図であり、図５は保湿ユニット７の内部構成を模式的に示す断面図である。図４及び図５に示すように、保湿ユニット７は、複数の記録ヘッド３の吐出面３１に密着自在な板状の接触部７１と、接触部７１を支持する保湿液貯留部７２と、接触部７１が複数の記録ヘッド３の吐出面３１に対して接離するように保湿液貯留部７２を昇降させる昇降部７３とを備えている。

接触部７１は、例えばゴムや樹脂などの弾性体から板状に形成されている。接触部７１には、保湿液貯留部７２内に連通する開口部７１１が複数の記録ヘッド３のそれぞれに対応するように複数形成されている。開口部７１１は、接触部７１が記録ヘッド３の吐出面３１に接触した際に、多数のノズル３２の周囲を囲った状態で当該ノズル３２を露出する大きさに形成されている。

保湿液貯留部７２は、上部が開放した箱状の本体部７２１と、本体部７２１の上部を覆って接触部７１を支持する支持板７２２と、本体部７２１の内側から支持板７２２を支持する支持軸７２３とを備えている。本体部７２１の内部には、保湿液７４が貯留されている。支持板７２２には、接触部７１の開口部７１１を本体部７２１の内部と連通させる貫通孔７２４が、各開口部７１１に対応して形成されている。支持板７２２と支持軸７２３によって接触部７１の平坦性が維持されている。特に、支持軸７２３が貫通孔７２４の周囲に配置されていると、開口部７１１が垂れ下がることが防止され、記録ヘッド３の吐出面３１と接触部７１との密着性を長期的に維持することが可能となっている。

また、図６に示すように、保湿液貯留部７２には、当該保湿液貯留部７２の内部に連通する流路をなす管状部材７５が取り付けられている。この管状部材７５は、変形可能であり、保湿液貯留部７２に対して保湿液７４を供給／排出するようになっている。管状部材７５の一端部は、保湿液貯留部７２における本体部７２１の底部に取り付けられていて、他端部は自由端となっている。そして、保湿液７４の供給時には、管状部材７５の他端部を上向きにし、その他端部に保湿液７４を注入することで、本体部７２１内に保湿液７４が供給される。供給後においては他端部を上向きにしたまま栓をしておく。また、保湿液７４の排出時には、図７に示すように、管状部材７５の他端部を下向きにし、他端部に廃液タンクを接続することで、本体部７２１内の保湿液７４が廃液タンクに排出される。

昇降部７３は、図５に示すように、第一の土台部１０２に回転自在に支持された複数の脚部７３１と、複数の脚部７３１の上部に回転自在に取り付けられたリンク部材７３２と、リンク部材７３２を介して脚部７３１を起立／傾倒させるエアシリンダー７３３と、脚部７３１によって支持された基台７３４と、基台７３４上に載置され保湿液貯留部７２を支持する例えばバネ等の弾性部材７３５とを備えている。エアシリンダー７３３の基端部は第一の土台部１０２に回転自在に支持されていて、先端部は脚部７３１の上端部に回転自在に支持されている。そして、エアシリンダー７３３が伸張して脚部７３１が傾倒すると、基台７３４が下降するため、それに追従して保湿液貯留部７２も下降し、接触部７１が記録ヘッド３の吐出面３１から離脱する。
一方、図８に示すように、エアシリンダー７３３が収縮して脚部７３１が起立すると、基台７３４が上昇するため、それに追従して保湿液貯留部７２も上昇し、接触部７１が記録ヘッド３の吐出面３１に接触する。ここで、接触部７１が吐出面３１に接触するときには弾性部材７３５が収縮して衝撃力を緩和するため、吐出面３１が破損することを防止している。また、接触部７１と吐出面３１とが接触中の場合には弾性部材７３５の弾性復帰力が接触部７１に作用するため、接触部７１と吐出面３１とを確実に密着させることになる。

次に、本実施形態の作用について説明する。
待機時になると制御装置は、リニアモータを制御してキャリッジ４を保湿ユニット７に対向する位置まで移動させる。その後、制御装置はエアシリンダー７３３を収縮させて脚部７３１を起立させる。これにともなって基台７３４及び保湿液貯留部７２が上昇し、接触部７１が記録ヘッド３の吐出面３１に接触する。これにより、記録ヘッド３のノズル３２が開口部７１１を介して保湿液貯留部７２の内部空間と連通するため、保湿液７４の湿気によって保湿されることになる。
一方、画像形成時になると制御装置は、エアシリンダー７３３を伸張させて、脚部７３１を傾倒させる。これにともなって、基台７３４及び保湿液貯留部７２が下降し、接触部７１が記録ヘッド３の吐出面３１から離脱する。そして、制御装置はリニアモータ及び記録ヘッド３を制御して画像形成を実行する。

保湿時においては、記録ヘッド３のノズル３２からインクが垂れ落ちて、保湿液貯留部７２内の保湿液７４を汚してしまう。汚れの程度が進んで保湿液７４の交換が必要になると、管状部材７５の他端部を下向きにし、他端部に廃液タンクを接続してから本体部７２１内の保湿液７４を廃液タンクに排出させる。排出後には、管状部材７５の他端部を上向きにし、その他端部に新たな保湿液７４を注入することで、本体部７２１内に保湿液７４を供給する。

以上のように、本実施形態によれば、複数の記録ヘッド３の吐出面３１に密着する接触部７１に、保湿液貯留部７２内に連通する開口部７１１が複数の記録ヘッド３のそれぞれに対応して複数形成されているので、記録ヘッド３毎にリップ形状のキャップ部材を設けなくとも接触部７１のみで記録ヘッド３を保湿することができる。
そして、保湿液貯留部７２に対して保湿液７４を供給／排出するための管状部材７５（流路）が、保湿液貯留部７２の内部に連通しているので、管状部材７５が一つであっても全ての記録ヘッド３に対する保湿液７４を供給／排出することができる。
これらのことから、従来のようにリップ形状のキャップ部材を用いなくても、増加した記録ヘッド３の保湿性能を維持することができ、製造コストを抑制することができる。

なお、本発明は上記実施形態に限らず適宜変更可能である。
例えば、上記実施形態では、板状の接触部７１の全体が弾性体で形成されている場合を例示して説明したが、剛性の高い金属などで形成し、その表面を弾性体で被覆したものを接触部としてもよい。この場合においても記録ヘッド３の吐出面３１に対して弾性体が密着するため、高い保湿性を維持することができる。また、剛性の高い接触部であると、それ自体で平坦性を維持することができるので、上述した支持板７２２や支持軸７２３を省略することも可能である。
また、吐出面３１との密着性を確保するのであれば、接触部７１における記録ヘッド３の吐出面３１に接触する表面部分のみを弾性体から形成していればよい。

１ インクジェット記録装置
２ 搬送装置
３ 記録ヘッド
４ キャリッジ
５ 走査装置
６ メンテナンス部
７ 保湿ユニット
２３ 搬送ベルト（プラテン）
３１ 吐出面
３２ ノズル
５１ ガイドレール
７１ 接触部
７２ 保湿液貯留部
７３ 昇降部
７４ 保湿液
７５ 管状部材（流路）
１００ フレーム
７１１ 開口部
７２１ 本体部
７２２ 支持板
７２３ 支持軸
７２４ 貫通孔
７３１ 脚部
７３２ リンク部材
７３３ エアシリンダー
７３４ 基台
７３５ 弾性部材

Claims (5)

1. インクを吐出する複数の記録ヘッドと、
   記録媒体の搬送方向に直交する走査方向に沿って延在するガイドレールと、
   前記複数の記録ヘッドを前記走査方向に沿って配列した状態で搭載し、前記ガイドレールによって前記走査方向に往復移動するキャリッジと、
   前記記録媒体を支持するプラテンから前記走査方向に離れた位置に前記プラテンと分離して配置され、前記複数の記録ヘッドを保湿する保湿ユニットとを備え、
   前記保湿ユニットは、
   前記複数の記録ヘッドの吐出面に密着自在な板状の接触部と、
   前記接触部を支持し、内部に保湿液を貯留した保湿液貯留部と、
   前記接触部が前記複数の記録ヘッドの吐出面に対して接離するように、前記保湿液貯留部を昇降させる昇降部と、
   前記保湿液貯留部の内部に連通し、当該保湿液貯留部に対して前記保湿液の供給及び排出の少なくとも一方を行うための流路とを備え、
   前記接触部には、前記保湿液貯留部内に連通する開口部が前記複数の記録ヘッドのそれぞれに対応して複数形成されていることを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 前記プラテンは搬送ベルトであ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. 前記接触部は、前記保湿液貯留部に固定されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のインクジェット記録装置。
4. 前記接触部は、前記保湿ユニットに対向する位置に移動して停止した前記キャリッジに搭載された前記複数の記録ヘッドの吐出面に対向する位置に配置されていることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載のインクジェット記録装置。
5. 前記接触部は、金属を含む材料で形成されていることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載のインクジェット記録装置。

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