JP5658629B2 - 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し、更に詳しくは、ウエブの走行時のバタツキを抑制し、走行安定性を向上させることにより、高品質な記録物が得られるインクジェット記録装置に関する。

インクジェット記録装置は、所望のデザインや文字等の模様を簡便に且つ的確に記録できることから、多くの分野で用いられている。
近年、模様の微細化、或いは表現力の向上に伴い、インクジェット記録装置により得られる記録物においてもより高い品質の向上が求められている。

ところで、インクジェット記録装置においては、生産効率の観点からは、できる限りウエブを高速で走行させることが望ましいが、ウエブを高速で走行させると、どうしてもウエブのバタツキが生じる。また、ウエブを案内する案内ローラ同士の間隔が広くなる程、バタツキの度合いが大きくなり、記録物の品質が低下するという欠点がある。このため、ウエブのバタツキを抑制する方法が検討されている。

例えば、各インクジェットヘッドのノズル面に対向する用紙通路をこれの走行方向上流側と下流側に位置する２本のガイドローラにて形成し、各インクジェットヘッドのノズル幅領域の用紙の走行方向上流側と下流側のそれぞれの端部分が、上流側と下流側のガイドローラのそれぞれに巻き付き接触する各接触点より両ローラ間の内側位置となるようにしたインクジェット記録装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。かかるインクジェット記録装置においては、上記端部分が、上記各接触点に可及的に近接する位置とすることにより、用紙のバタツキを防止している。

特開２０１０−９９９５５号公報

しかしながら、上記特許文献１記載のインクジェット記録装置においては、確かに用紙のバタツキは、抑制されるものの、必ずしも十分とはいえない。
特に、インクジェットヘッドが４ヘッド以上並ぶような構成の場合は、ウエブの走行安定を維持することが難しい。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、ウエブの走行時のバタツキを確実に抑制し、走行安定性を向上させることにより、高品質な記録物が得られるインクジェット記録装置を提供することを目的とする。

本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意検討したところ、ウエブの非記録面側に吸引機構を配設し、ウエブの走行時に、ウエブの非記録面側を吸引して負圧とすることにより、上記課題を解決し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は、（１）ウエブを記録するインクジェット記録装置において、ウエブの記録面側に配設されたラインヘッドと、ウエブを案内する案内ローラと、ウエブの非記録面側に配設された吸引機構と、を備え、吸引機構が、該吸引機構の左側の案内ローラと、該吸引機構の右側の案内ローラとの間に固定されており、吸引機構が、バキューム本体部と、該バキューム本体部の上面に配置され、ウエブに接する複数の細径案内ローラと、隣合う細径案内ローラ間のバキューム本体部に列状に設けられ、下方に向かってバキューム本体部に通じるように穿設された複数の吸引孔と、バキューム本体部の内部に設けられた負圧チャンバーと、該負圧チャンバー内を負圧にする吸引ブロアーとを有し、ウエブの走行時に、ラインヘッドがウエブの記録面側を記録すると共に、吸引機構がウエブの非記録面側を吸引孔から吸引するインクジェット記録装置に存する。

本発明は、（２）吸引機構が、吸引の度合いを調整する調整機構を更に備える上記（１）記載のインクジェット記録装置に存する。

本発明は、（３）ラインヘッド、案内ローラ及び吸引機構が収容された本体フレームを更に備え、該本体フレームに設けられた支持具に、細径案内ローラが回動自在となるようにベアリングを介して取り付けられている上記（１）又は（２）に記載のインクジェット記録装置に存する。

本発明は、（４）複数のラインヘッドが並設されており、各ラインヘッドに対応するように複数の吸引機構が配設されている上記（１）〜（３）のいずれか１つに記載のインクジェット記録装置に存する。

本発明は、（５）複数のラインヘッドが並設されており、該複数のラインヘッドの下面がアーチ状に配設されている上記（１）〜（４）のいずれか１つに記載のインクジェット記録装置に存する。

本発明は、（６）吸引孔が、バキューム本体部に対して互いに千鳥状に設けられている上記（１）〜（５）のいずれか１つに記載のインクジェット記録装置に存する。
本発明は、（７）吸引孔の入り口部の側部が、テーパー状になっている上記（１）〜（６）のいずれか１つに記載のインクジェット記録装置に存する。

本発明のインクジェット記録装置においては、吸引機構がウエブの非記録面側を吸引して負圧とすることにより、ウエブが案内ローラ側に引きつけられる。これにより、たとえウエブが走行時であっても、ウエブのバタツキを確実に抑制し、走行安定を維持することができる。
その結果、ラインヘッドから飛翔するインクがウエブに付着する際に、ウエブがバタつくことが抑制されるので、より高品質な記録物が得られることになる。
また、ウエブとラインヘッドとの接触が防止でき、ラインヘッドのノズルの損傷を防止できる。
さらに、紙粉の発生による記録トラブルの発生頻度も同時に低減できる。

本発明のインクジェット記録装置においては、吸引機構が細径案内ローラを備える場合、ウエブが吸引孔から吸引されることにより、ウエブが細径案内ローラに沿って走行するようになる。例えば、細径案内ローラを直線状に配設することにより、それに合わせてウエブの走行経路を直線状にすることができる。
また、本体フレームに設けられた支持具に、ベアリングを介して回動自在となるように細径案内ローラが取り付けられていると、ウエブをよりスムーズに走行させることができる。

本発明のインクジェット記録装置においては、吸引機構が調整機構を備える場合、ウエブの走行速度に基づくバタツキの度合いに合わせて、吸引の度合いを最適に調整することができる。

本発明のインクジェット記録装置においては、複数のラインヘッドが並設されており、各ラインヘッドに対応するように複数の吸引機構が配設されている場合、全ラインヘッドに渡るウエブのバタツキをより確実に抑制することができる。

本発明のインクジェット記録装置においては、複数のラインヘッドが並設されており、該複数のラインヘッドの下面がアーチ状となるように配設されている場合、ウエブに対し、ラインヘッドとは反対方向にテンションを掛けることができるので、ウエブのバタツキをより抑制することができる。

本発明のインクジェット記録装置においては、乾燥機を備える場合、ウエブに記録した後、そのまま該ウエブを乾燥させることができる。このため、効率良くインクジェット記録装置による記録物を得ることができる。

図１は、本発明に係るインクジェット記録装置の一実施形態を示す概略図である。 図２は、本実施形態に係るインクジェット記録装置における複数のラインヘッドを示す上面図である。 図３の（ａ）は、本実施形態に係るインクジェット記録装置における吸引機構を示す上面図であり、図３の（ｂ）は、図３の（ａ）のＡ−Ａ線における断面図である。 図４は、本実施形態に係るインクジェット記録装置における吸引孔の入り口部を説明する拡大断面図である。 図５は、本実施形態に係るインクジェット記録装置を示す概略平面図である。 図６は、他の実施形態に係るインクジェット記録装置を示す概略図である。

以下、必要に応じて図面を参照しつつ、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面中、同一要素には同一符号を付すこととし、重複する説明は省略する。また、上下左右等の位置関係は、特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づくものとする。更に、図面の寸法比率は図示の比率に限られるものではない。

図１は、本発明に係るインクジェット記録装置の一実施形態を示す概略図である。
図１に示すように、本実施形態に係るインクジェット記録装置１００は、ウエブ１の記録面１ａ側に配設された複数のラインヘッド１０と、ウエブ１を案内する複数の案内ローラ２と、ウエブ１の非記録面１ｂ側に配設された吸引機構２０と、ラインヘッド１０により記録されたウエブ１を乾燥するための乾燥機３とを備える。
また、ラインヘッド１０、案内ローラ２、吸引機構２０及び乾燥機３は、本体フレーム４に収容されている。このため、インクジェット記録装置１００においては、浮遊するインクや騒音が本体フレーム４の外部に極力漏れないようになっている。

本実施形態に係るインクジェット記録装置１００において、ウエブ１の材質は、紙、布帛、フィルム、金属箔等、特に限定されない。また、ウエブ１は、連続して走行可能になっている。

本実施形態に係るインクジェット記録装置１００においては、４個のラインヘッド１０が並設されている。かかる４個のラインヘッド１０は、ウエブ１に対して連続して記録することが可能となっている。

図２は、本実施形態に係るインクジェット記録装置における複数のラインヘッドを示す上面図である。
図２に示すように、４個のラインヘッド１０は、いずれも本体フレーム４に設けられた基板１１に位置固定されている。なお、各ラインヘッド１０は、基板１１からそれぞれ独立に着脱可能となっており、必要に応じて適宜交換することができる。

各ラインヘッド１０は、複数の短尺ヘッド１２をヘッド用基板１３上に千鳥状に配置した構成になっている。
ヘッド用基板１３は、一端に、位置決めピン１６が設けられており、これにより、本体フレーム４にヘッド用基板１３が位置決めされる。そして、ヘッド用基板１３は、両端が固定ねじ１４で基板１１に固定される。なお、ヘッド用基板１３は、他端が、基板１１に設けられた揺動装置１５と接しており、かかる揺動装置１５により、位置決めピン１６の位置を支点として、ヘッド用基板１３の位置の微調整が可能となっている。

４個のラインヘッド１０には、それぞれにインクが収容されている。なお、これらのインクは、同じ色であっても、異なる色であってもよい。また、インクは、染料でも顔料でもよく、また水性、油性を問わない。

例えば、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックが収容されている４つのラインヘッド１０で記録すると、フルカラーの表現が可能となる。また、これらの色の濃淡のインクが収容されたラインヘッド１０を更に備え、すべてのラインヘッド１０で記録すると、表現できる色の幅が拡大する。なお、この他にも、紫外線硬化剤、艶出し剤、難燃剤、下地剤等を溶解した液体をインクとして用いてもよい。

吸引機構２０は、並設されたラインヘッド１０それぞれに対応するように複数配設されている。これにより、ウエブ１のバタツキをより確実に抑制することができる。

図３の（ａ）は、本実施形態に係るインクジェット記録装置における吸引機構を示す上面図であり、図３の（ｂ）は、図３の（ａ）のＡ−Ａ線における断面図である。
図３の（ａ）及び 図３の（ｂ）に示すように、吸引機構２０は、吸引機構２０の左側の（すなわち上流側の）案内ローラ（以下便宜的に「左案内ローラ」という。）２ａと、吸引機構２０の右側の（すなわち下流側の）案内ローラ（以下便宜的に「右案内ローラ」という。）２ｂとの間に固定される。なお、左案内ローラ２ａ及び右案内ローラ２ｂは、いずれも本体フレーム４に設けられた支持具２３に取り付けられている。

ここで、インクジェット記録装置１００においては、吸引機構２０が左案内ローラ２ａ及び右案内ローラ２ｂに固定されることにより、吸引機構２０、左案内ローラ２ａ及び右案内ローラ２ｂをユニット化することができる。これにより、部品が簡素化されると共に各位置関係が固定されることで精度向上の効果が得られる。

吸引機構２０は、バキューム本体部２６と、該バキューム本体部２６の上面に配置された４本の細径案内ローラ２１と、隣合う細径案内ローラ２１間のバキューム本体部２６に列状に設けられ、下方に向かってバキューム本体部２６に通じるように穿設された複数の吸引孔２２と、バキューム本体部２６の内部に設けられた負圧チャンバー２５と、該負圧チャンバー２５内を負圧にする吸引ブロアー（図示しない）とを有する。

各細径案内ローラ２１は、本体フレーム４に設けられた支持具２３に渡され、それぞれ独立してフリーに回動自在となるように、ベアリング２４を介して取り付けられている。
また、細径案内ローラ２１は、ウエブ１に接するように配置されているので、ウエブ１の走行に応じて、回動するようになっている。

ここで、吸引機構２０は、吸引孔２２が等間隔で複数設けられた列を３列備える。
また、図３の（ａ）に示すように、吸引孔２２は、バキューム本体部２６に対して互いに千鳥状となっている。

図４は、本実施形態に係るインクジェット記録装置における吸引孔の入り口部を説明する拡大断面図である。
図４に示すように、吸引孔の入り口部２７は、テーパー状の側部２７ａと、該側部２７ａに囲まれた底部２７ｂとからなる。そして、該底部２７ｂには、吸引孔２２が穿設されている。
吸引孔の入り口部２７は、側部２７ａがテーパー状となっているので、吸引孔２２の上方のみならず、その周辺からも矢印Ａ方向に幅広く吸引することが可能となっている。このため、ウエブ１を部分的ではなく、比較的広範囲で吸引することができる。

図３の（ａ）及び図３の（ｂ）に戻り、吸引孔２２は、いずれも負圧チャンバー２５に連通しており、該負圧チャンバー２５は、ホース２８を介して図示しない吸引源である吸引ブロアーに連結されている。
そして、吸引ブロアーで吸引することにより、ホース２８を介して負圧チャンバー２５内が負圧となり、同時に、ウエブ１の非記録面１ｂ側の空気が、吸引孔２２から吸引される。

図５は、本実施形態に係るインクジェット記録装置を示す概略平面図である。
図５に示すように、吸引機構２０は、負圧チャンバー２５内を負圧にする吸引ブロアー５０と、該吸引ブロアー５０の吸引の度合いを調整する調整機構５１とを更に備える。なお、本実施形態に係るインクジェット記録装置１００において、調整機構５１は、吸引ブロアー５０の回転の強弱を制御するコントローラとなっている。
吸引機構２０が調整機構５１を備えることで、ウエブ１の走行速度に基づくバタツキの度合いに合わせて、吸引の度合いを適宜、調整することができる。

図１に戻り、乾燥機３は、ラインヘッド１０の下方に配置される。これにより、インクジェット記録装置１００の設置スペースをコンパクトにすることができる。
乾燥機３は、内部に加熱ヒータを備えており、その熱によりドラム３ａ表面が加熱されるようになっている。また、乾燥機３は、図示しない吹き付けノズルが設けられており、該吹き付けノズルは、ドラム３ａの表面に熱風を吹き付けるようになっている。すなわち、乾燥機３においては、これらの２つの乾燥機能によりドラム３ａの表面に巻回されたウエブ１を乾燥する。
本実施形態に係るインクジェット記録装置１００においては、このように乾燥機３を備えるので、ウエブ１に記録した後、そのまま該ウエブ１を乾燥させることができる。このため、効率良く記録物を得ることができる。

本実施形態に係るインクジェット記録装置１００においては、搬入されたウエブ１が案内ローラ２により、ラインヘッド１０の下側に案内される。
そして、ウエブ１の記録面１ａ側に配設された複数のラインヘッド１０によりウエブ１の記録面１ａが記録される。このとき、ウエブ１の非記録面１ｂ側が吸引機構２０の吸引孔２２から吸引される。これにより、ウエブ１の非記録面１ｂ側が負圧となり、ウエブ１は、案内ロール２及び細径案内ローラ２１側に引きつけられ、案内ロール２及び細径案内ローラ２１に沿ってバタツキなく安定した状態で走行するようになる。なお、上述したように、細径案内ローラ２１は、フリーに回動自在となっているので、ウエブ１をスムーズに走行させることができる。

そして、記録されたウエブ１は、下方に配置された乾燥機３に案内され、ドラム３ａの円周に略１周するように巻回され、ウエブ１の非記録面１ｂ側から乾燥される。なお、ドラム３ａに巻回する際には、ウエブ１の非記録面１ｂ側が接するようにする。これによりドラム３ａの汚染も抑制される。これによりウエブ１は効率良く乾燥され、ドラム３ａの汚染も抑制される。こうして、記録物が得られ、インクジェット記録装置１００から搬出される。

なお、インクジェット記録装置１００において、ウエブ１の搬入方法としては、例えば、巻取りローラに巻きつけたウエブ１をインクジェット記録装置１００に搬入する方法が挙げられる。また、記録物の搬出方法としては、例えば、記録物を巻取りローラで巻き取ることにより搬出する方法が挙げられる。

本実施形態に係るインクジェット記録装置１００においては、ウエブ１が走行時であっても、ウエブ１のバタツキが確実に抑制され、走行安定性を向上させることができる。
その結果、記録時、すなわちラインヘッド１０から飛翔するインクがウエブ１に付着する際に、常にウエブ１が安定した状態にあるので、より高品質な記録物が得られる。
また、ウエブとラインヘッドとの接触が防止でき、ラインヘッドのノズルの損傷を防止できる。
さらに、紙粉の発生による記録トラブルの発生頻度も低減できる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。

例えば、本実施形態に係るインクジェット記録装置１００においては、ラインヘッド１０の下面が直線状となるように配設されているが、複数のラインヘッドの下面がアーチ状に配設されていてもよい。

図６は、他の実施形態に係るインクジェット記録装置を示す概略図である。
図６に示すように、他の実施形態に係るインクジェット記録装置１０１においては、複数のラインヘッド３０の下面がアーチ状となるように配設されている。このため、ウエブ１に対し、ラインヘッド３０とは反対方向にテンションを掛けることができるので、ウエブ１がバタツキをより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記録装置１００においては、４個のラインヘッドが並設されているが、１〜３個であってもよく、或いは５個以上であってもよい。なお、このときの吸引機構２０は、ラインヘッドの数に応じて設けることが好ましい。

本実施形態に係るインクジェット記録装置１００において、吸引機構２０は、４本の細径案内ローラ２１と、３列の吸引孔２２が等間隔で複数設けられた列と、を備えているが、細径案内ローラの本数、及び、吸引孔２２が等間隔で複数設けられた列数は、特に限定されない。また、吸引孔２２は、バキューム本体部２６に対して互いに千鳥状となっているが、これに限定されず、例えば碁盤目状であってもよい。

本実施形態に係るインクジェット記録装置１００においては、本体フレーム４の外に吸引ブロアー５０及び調整機構５１を配置しているが、本体フレーム４の内に吸引ブロアー及び調整機構を配置してもよい。この場合、スペースをとらないという利点がある。

本実施形態に係るインクジェット記録装置１００においては、乾燥機としてドラム式のものを用いているが、インクに紫外線硬化剤が含まれている場合、ＵＶ乾燥機であってもよい。この場合、簡便な装置で十分に乾燥できるので、スペースをとらないという利点がある。

本実施形態に係るインクジェット記録装置１００においては、ウエブ１の記録面１ａ側に記録しているが、ウエブ１の記録面１ａ側を記録した後、非記録面１ｂ側も記録してもよい。
すなわち、ウエブ１の非記録面１ｂ側を記録する場合は、走行状態において記録面１ａと非記録面１ｂとが逆になる。これにより、ウエブ１の両面を記録することができる。

本発明のインクジェット記録装置は、ウエブにインクジェット記録方式により記録する装置として利用できる。かかるインクジェット記録装置によれば、高品質な記録物が得られる。

１・・・ウエブ
１ａ・・・記録面
１ｂ・・・非記録面
２・・・案内ローラ
２ａ・・・左案内ローラ（案内ローラ）
２ｂ・・・右案内ローラ（案内ローラ）
３・・・乾燥機
３ａ・・・ドラム
４・・・本体フレーム
１０，３０・・・ラインヘッド
１１・・・基板
１２・・・短尺ヘッド
１３・・・ヘッド用基板
１４・・・固定ねじ
１５・・・揺動装置
１６・・・位置決めピン
２０・・・吸引機構
２１・・・細径案内ローラ
２２・・・吸引孔
２３・・・支持具
２４・・・ベアリング
２５・・・負圧チャンバー
２６・・・バキューム本体部
２７・・・吸引孔の入り口部
２７ａ・・・側部
２７ｂ・・・底部
２８・・・ホース
５０・・・吸引ブロアー
５１・・・調整機構
１００，１０１・・・インクジェット記録装置

Claims (7)

1. ウエブを記録するインクジェット記録装置において、
   前記ウエブの記録面側に配設されたラインヘッドと、
   前記ウエブを案内する案内ローラと、
   前記ウエブの非記録面側に配設された吸引機構と、
   を備え、
   前記吸引機構が、該吸引機構の左側の前記案内ローラと、該吸引機構の右側の前記案内ローラとの間に固定されており、
   前記吸引機構が、バキューム本体部と、該バキューム本体部の上面に配置され、前記ウエブに接する複数の細径案内ローラと、隣合う細径案内ローラ間のバキューム本体部に列状に設けられ、下方に向かってバキューム本体部に通じるように穿設された複数の吸引孔と、バキューム本体部の内部に設けられた負圧チャンバーと、該負圧チャンバー内を負圧にする吸引ブロアーとを有し、
   前記ウエブの走行時に、前記ラインヘッドが前記ウエブの記録面側を記録すると共に、前記吸引機構が前記ウエブの非記録面側を前記吸引孔から吸引するインクジェット記録装置。
2. 前記吸引機構が、吸引の度合いを調整する調整機構を更に備える請求項１記載のインクジェット記録装置。
3. 前記ラインヘッド、前記案内ローラ及び前記吸引機構が収容された本体フレームを更に備え、
   該本体フレームに設けられた支持具に、前記細径案内ローラが回動自在となるようにベアリングを介して取り付けられている請求項１又は２に記載のインクジェット記録装置。
4. 複数のラインヘッドが並設されており、各ラインヘッドに対応するように複数の前記吸引機構が配設されている請求項１〜３のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
5. 複数のラインヘッドが並設されており、該複数のラインヘッドの下面がアーチ状に配設されている請求項１〜４のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
6. 前記吸引孔が、バキューム本体部に対して互いに千鳥状に設けられている請求項１〜５のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
7. 前記吸引孔の入り口部の側部が、テーパー状になっている請求項１〜６のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。

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