JP5887636B2 - インクジェット記録装置及びインクジェット記録方法 - Google Patents

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Description

本発明は、布帛に対してインク滴を吐出して記録を行うインクジェット記録装置及びインクジェット記録方法に関する。
比較的薄手の布帛などの布媒体に文字、記号、図柄等を記録する装置として、インクジェット記録装置が提案されている。インクジェット記録装置は、供給ロールより繰り出され、吐出ヘッドに対向する吐出位置に搬送された長尺状の布帛に水性顔料インク、ソルベントインク、昇華インクなどのインク滴を吐出して記録を行い、吐出位置より布帛搬送方向下流側に設けられた搬送ローラにより搬送されて巻取りロールに巻き取られる。吐出ヘッドから吐出されたインク滴は布帛の記録面から布帛を貫通して非記録面側に染み出す「裏抜け」と呼ばれる現象が発生するおそれがある。裏抜けしたインク滴は完全に乾燥しない状態で布帛搬送方向下流側に設けられた搬送ローラと接触することになり当該搬送ローラが汚れて順次搬送される布帛の裏面を汚してしまうおそれがある。
このため、搬送ローラの表面をクリーニングするクリーニング手段を設ける技術が知られている。クリーニング手段としては、掻き落とし部材、吸水部材、粘着性部材、クリーニング部材などを当接させるか搬送ローラ自体をクリーニング液に浸漬させて洗浄するなどしてインク汚れを除去するようになっている(特許文献1参照)。
特開2003−89966号公報
上述したインクジェット記録装置においては、記録動作を行う間は搬送ローラを洗浄し続ける必要があるため、当該搬送ローラに当接するクリーニング手段のメンテナンスを頻繁に行う必要性があった。また、搬送ローラに付着したインク汚れがクリーニング手段により完全に除去できるとは限らず記録面を汚すおそれもあった。
また、吐出ヘッドと搬送ローラとの間にヒータなどの熱源を設置して布帛の非記録面を乾燥させる場合には、熱源によって吐出ヘッドのインク吐出面まで乾燥し易くなり、インク滴の吐出動作に支障をきたすおそれもあり、熱源と吐出ヘッドを離間して設けるようにすると装置が大型化してしまう。
本発明の目的は、吐出位置より布帛搬送方向下流側に設けられた搬送部材のインク汚れを防ぎ、高品位画像を記録可能にしたインクジェット記録装置及びインクジェット記録方法を提供することにある。
上記課題を解決するために、本発明に係るインクジェット記録装置は、以下の構成を備える。即ち、吐出位置に搬送された布帛に対してインク滴を吐出して記録を行う吐出ヘッドと、前記吐出位置より布帛搬送方向下流側に設けられ、前記布帛の非記録面側を巻き付けて搬送する搬送部材と、前記吐出ヘッドと搬送部材との間に設けられ、前記布帛の非記録面側から当該布帛を非接触で加熱する加熱手段と、を備え、前記加熱手段は、前記布帛の非記録面に向かって垂直方向から布帛搬送方向下流側に向けて傾けられた方向に温風を送風する送風手段を備えており、前記送風手段は前記布帛と対向する天板部分を備え、該天板部分には送風口として貫通孔が形成されており、前記貫通孔は少なくとも前記布帛搬送方向及び当該布帛搬送方向と直交する方向に各々複数配置されていることを特徴とする。
これにより、吐出位置から搬送部材にわたって非接触で搬送される布帛に対して非記録面側から加熱手段により温風を送風して加熱するので、記録動作後に布帛の非記録面に染み出したインク滴を乾燥させて搬送部材にインク汚れが発生するのを防ぐことができる。よって、高品位画像を記録可能にしたインクジェット記録装置を提供することができる。
また、記録後の布帛を加熱すると、蒸発したインク滴の溶媒成分によって布帛近傍の空気中の蒸気量が増加して、布帛の乾燥が阻害されてしまうが、送風手段により温風を吹き付けることにより、記録後の布帛の非記録面に染み出すインク滴の溶媒成分の蒸気を拡散させて効率よく乾燥させることができる。
また、吐出位置より布帛搬送方向下流側に設けられた送風口から布帛の非記録面に向かって垂直方向から布帛搬送方向下流側に向けて傾けられた方向に温風を送風するため、吐出ヘッドのインク吐出面に温風が吹き付けられることがないので、インク吐出面の乾燥を防ぎ正常なインク吐出動作を維持することができる。
特に、布帛に対して垂直方向から送風する場合には布帛が揺れてしまい、吐出ヘッドのインク吐出面と布帛との距離が変動することで記録品質を低下させるおそれがある。これに対して、布帛搬送方向及び当該布帛搬送方向と直交する方向に各々複数配置されている送風口より布帛搬送方向下流側に向って傾斜して送風することで、布帛の揺れを低減して記録品質を維持することができる。
前記天板部分は、前記布帛搬送方向下流側が下方になるように傾斜した傾斜板を有し、当該傾斜板に前記貫通孔が形成されていることが望ましい。
これにより、布帛搬送方向下流側が下方になるように傾斜した傾斜板に形成された送風口より温風を送風することで、インク吐出面の乾燥を確実に防ぎ正常なインク吐出動作を維持することができる。
前記吐出ヘッドの布帛搬送方向下流側には前記温風が前記吐出ヘッドの吐出面と前記布帛との間に進入するのを防ぐヘッドカバーが設けられていることが好ましい。
これにより、送風手段による送風がヘッドカバーによりインク吐出面に進入するのを防ぐので、インク吐出面の乾燥を防ぐことができる。
記加熱手段は、発熱体の周囲に外装体が設けられたものであり、該外装体の天板部分は上方に開口する前記送風口が設けられ、該送風口のには上方から滴下される液体を回収する保護部材が設けられており、前記発熱体は前記保護部材に対して布帛搬送方向にオフセットして設けられているのが好ましい。
これにより、仮に送口よりインク滴や洗浄液等の液体が滴下しても保護部材で回収するため、送風方向上流側に設けられた発熱体を汚染したり破損したりするおそれはなくなる。また、発熱体は送風口の直下に配置されておらず、布帛搬送方向にオフセットして設けられているので、インク滴が発熱体に付着するおそれがなくなる。また、保護部材が受け止めた液体が保護部材から溢れた場合であっても、液体が発熱体に付着するおそれがなくなる。
また、インクジェット記録方法は、長尺状に連続する布帛を吐出ヘッドと対向する吐出位置に搬送部材により搬送する搬送工程と、前記吐出位置に搬送された前記布帛に前記吐出ヘッドからインク滴を吐出して記録する記録工程と、記録後の布帛に加熱手段により非記録面側より非接触で加熱して裏抜けしたインク滴を乾燥させる加熱工程と、を含み、前記加熱手段は、前記布帛の非記録面に向かって垂直方向から布帛搬送方法下流側に向けて傾けられた方向に温風を送風する送風手段を備えており、前記送風手段は前記布帛と対向する天板部分に複数形成された貫通孔を送風口として記録後の布帛に温風を送風することを特徴とする。
これにより、記録後に布帛の非記録面に裏抜けして染み出したインク滴を乾燥させて下流側に配置された搬送部材にインク汚れが発生するのを防ぐことができる。よって、高品位画像を記録可能にしたインクジェット記録方法を提供することができる。
本発明によれば、吐出位置より布帛搬送方向下流側に設けられた搬送部材のインク汚れを防ぎ、高品位画像を記録可能にしたインクジェット記録装置及びインクジェット記録方法を提供することができる。
インクジェット記録装置の要部断面説明図である。 インクジェット記録装置の外観斜視図である。 非接触加熱装置の外観斜視図である。 送風口近傍の外観斜視図である。 発熱体及び送風ファンの配置を示す平面図である。 他例に係るインクジェット記録装置の要部断面説明図である。
以下、図面を参照しながら、本発明に係るインクジェット記録装置及びインクジェット記録方法の実施形態について詳細に説明する。以下の実施形態では布帛に対してインクジェット捺染を行う工程で用いられるインクジェット記録装置について説明する。また、インクジェット記録装置に用いられる布帛の一例として、長尺状のポリエステル、ナイロン、綿、混紡等による織布、不織布など吐出したインク滴の少なくとも一部が布帛を貫通して非記録面まで到達してしまうものが用いられる。また、以下の説明では、主走査方向は、キャリッジが往復動する方向(Y軸方向)、副走査方向は主走査方向と直交する布帛(メディア)の搬送方向(X軸方向)を指し示すものとする(図2参照)。
図1に示すように、インクジェット記録装置1は、記録媒体としての布帛2は、例えば長尺状のロールシート(ポリエステル、ナイロン、綿、混紡など)が用いられる。図示しない繰出し軸に巻かれた繰出しロールから繰り出された布帛2は、吐出ヘッド3と対向する吐出位置へ搬送される。また、吐出ヘッド3としては、走査ガイド部材(Y軸方向ガイド部材)に沿って主走査方向に往復動するキャリッジに搭載された走査型の吐出ヘッドが用いられる。尚、インク滴吐出後に布帛2のみが副走査方向に移動するライン型の吐出ヘッドであってもよい。
吐出ヘッド3には、図示しないインクカートリッジから図示しないインクチューブを介してM(マゼンタ),Y(イエロー),C(シアン),K(ブラック)などの各色水溶性インク、昇華インクなどの顔料や染料を含むインクが供給され吐出信号に応じて吐出ノズルからインク滴が吐出される。
図3に示すように吐出ヘッド3は、キャリッジ4に搭載されている。吐出ヘッド3を搭載したキャリッジ4は、装置本体に固定された走査ガイド部(Y軸方向ガイド部材)に形成されたガイドレールに沿って主走査方向に沿って往復移動する。具体的には、キャリッジ4は図示しない駆動源により正逆回転駆動される無端状のタイミングベルトの一部に連繋して往復移動するようになっている。
キャリッジ4を主走査方向に移動しながら、吐出ヘッド3から布帛2に対しインク滴を吐出して記録が行われる。1ライン分の記録が行われると、後述する搬送装置によって布帛2は所定量副走査方向に送られてキャリッジ4が主走査方向に走査して次の記録動作が開始される。記録後の布帛2は、ウェイト5、テンションローラ6経て巻取り軸に巻取りロール7として巻き取られる(図2参照)。
尚、布帛2のインク滴が吐出された記録面は、当該記録面と対向配置された図示しないヒータにより加熱され、巻取りロール7に巻き取られる前に乾燥されるようになっている。インクジェット記録装置1により記録が行なわれた布帛2は、後工程において水蒸気で加熱処理(スチーム処理)され染料を繊維に浸透させた後、洗浄液で洗浄処理(ソーピング処理)されて不要な染料を除去して水洗いした後、乾燥させて製品となる(インクジェット捺染)。
図1において、搬送装置は、吐出位置に対して布帛搬送方向上流側の送りローラ対8と布帛搬送方向下流側に設けられた搬送ローラ9(搬送部材)を備えている。布帛2は送りローラ対8と搬送ローラ9によって空中に支持されるとともに所定のテンションが付与された状態で吐出位置へ副走査方向に搬送される。送りローラ対8は記録前の布帛2をグリップして吐出位置へ搬送する。搬送ローラ9は記録後の布帛2の非記録面側を巻き付けて搬送する。搬送ローラ9は、金属ローラの表面に布帛2の非記録面に染み出したインク滴が付着しにくい材質、例えばフエルトなどの合成繊維が巻き付けられたローラや合成ゴムが巻き付けられたローラなどが好適に用いられる。
図3に示すように、吐出ヘッド3の移動経路に対して布帛2を介して垂直方向反対側には上方が開口したインク受け部10が設けられている。このインク受け部10は、布帛搬送路より下方に配置されている。このインク受け部10に設けられた凹溝10a内に、布帛2を通り抜けて滴下したインク滴を受け入れて回収する。
また、図1において、吐出ヘッド3と搬送ローラ9との間に、布帛2の非記録面側から当該布帛2を非接触で加熱する非接触加熱装置11(非接触加熱手段)が設けられている。非接触加熱装置11は、フード状の中空ダクト21(外装体)内にヒータ12(発熱体)を備えている。中空ダクト21は、布帛2の直下から段付き状に折れ曲がって装置下方に向って延設されている。
ヒータ12としては、例えば赤外線ヒータ、ハロゲンヒータ、カーボンヒータなどの他に、ドライヤーのように温風を吹き出すものであってもよい。布メディアに記録する場合、温度管理が重要となるため、ヒータの温度は概ね40℃〜100℃の範囲で加熱し、サーミスタなどを用いて温度検出を行うことで適正な温度に温度制御される。
これにより、吐出位置から搬送ローラ9にわたって非接触で搬送される布帛2に対して非記録面側から加熱するので、記録動作後に布帛2の非記録面に染み出したインク滴を乾燥させて搬送ローラ9にインク汚れが発生するのを防ぐことができる。よって、高品位画像を記録可能にしたインクジェット記録装置1を提供することができる。
また、非接触加熱装置11は、布帛2の非記録面に向って送風する送風ファン13(送風手段)を備えていることが好ましい。送風ファン13は、中空ダクト21内でヒータ12より送風方向上流側(ダクト下方)に設けられる。記録後の布帛2に吐出されたインク滴の溶媒成分が蒸発することで布帛2近傍の空気中の蒸気量が増加して乾燥し難くなるが、送風ファン13によりヒータ12を通過した温風を吹き付けることにより、布帛2近傍の空気中のインク滴の溶媒成分の蒸気を拡散させることができ、布帛2の乾燥が促進される。非接触加熱装置11に備えたヒータ12及び送風ファン13は、布帛2に対する記録動作が開始されるとオン状態となり、記録動作が終了するとオフ状態となる。尚、ヒータ12のみで布帛2の非記録面に裏抜けしたインク滴を搬送ローラ9に付着しない程度に乾燥可能な場合には、送風ファン13を省略することができる。
送風ファン13による送風方向が布帛2に対して垂直方向から布帛搬送方向下流側(図1の斜め上方矢印方向)に向けて送風するように送風口14が布帛搬送方向に対して傾斜して設けられていることが望ましい。図4に示すように、中空ダクト21の布帛2に対向する天板部分にはカバー板22が用いられる。カバー板22としては、例えば金属板がプレス加工により打ち抜かれて送風口14として多数の小径貫通孔が形成されたパンチングメタルが用いられる。カバー板22は、布帛搬送方向に倣った水平板22aとこれに連続して布帛搬送方向下流側に向って傾斜(斜め下方に傾斜)している傾斜板22bを備えている。この傾斜板22bに送風口14が形成されている。これにより、図1に示すように吐出位置より布帛搬送方向下流側に設けられた送風口14から吐出ヘッド3のインク吐出面に温風が吹き付けられることがないので、吐出ヘッド3のインク吐出面の乾燥を防ぎ正常なインク吐出動作を維持することができる。また、布帛2を空中で搬送している場合であっても温風によって布帛が揺れてしまい、吐出ヘッド3のインク吐出面と布帛との距離が変動することで記録品質が低下してしまうことを防ぐことができる。
また、図3において、吐出ヘッド3の周囲にはヘッドカバー15が設けられている。このヘッドカバー15が布帛搬送方向下流側において送風ファン13による送風がインク吐出面に進入するのを防ぐ防風ガイドとなることが好ましい(図1参照)。
これにより、送風ファン13による送風がヘッドカバー15によりインク吐出面に進入するのを防ぐので、インク吐出面の乾燥を防ぐことができる。このため、吐出位置と搬送ローラ9との間隔が短くても非接触加熱装置11を配置して裏抜けインクを乾燥させることができ、インクジェット記録装置1をコンパクトに設計することができる。
通常の記録動作においては非接触加熱装置11内にインク滴が滴下することはないが,インク供給経路の故障によるインク漏れやメンテナンス用の洗浄液漏れなどが発生することも想定される。かかるインク滴や洗浄液などの液体が送風口14より滴下した場合には、非接触加熱装置11に設けられたヒータ12が汚染され破損するおそれもある。このため、図1に示すように、中空ダクト21に設けられた送風口14直下には滴下した液体を回収する保護部材16が設けられているのが好ましい。また、中空ダクト21内に設けられたヒータ12は保護部材16に対して布帛搬送方向(上流側若しくは下流側)にオフセットして設けられているのがより好ましい。
これにより、仮に送風口14よりインク滴が滴下しても保護部材16で回収するため、ヒータ12を汚染したり破損したりするおそれはなくなる。また、ヒータ12は送風口14の直下に配置されておらず、中空ダクト21の段付状に折れ曲がった布帛搬送方向上流側にオフセットされて設けられているので、インク滴がヒータ12に付着するおそれがなくなる。また、ヒータ12は保護部材16からも布帛搬送方向上流側にオフセットされて設けられているので、滴下した液体が保護部材16から溢れだしたとしてもヒータ12に付着するおそれが少ない。
また、図5に示すようにヒータ12と送風ファン13がユニットに構成されたヒータユニット12Uが、布帛2の幅方向に複数設けられていてもよい。この場合、布帛2の大きさ(幅)によって、全てのヒータユニット12Uを発熱させたり、一部のヒータユニット12Uのみを発熱させたりすることができる。各ヒータユニット12Uに設けられた送風ファン13は、当該各ヒータ12の発熱に応じて送付動作するようになっている。
ここで、インクジェット記録動作の一例について説明する。長尺状に連続する布帛2を吐出ヘッド3と対向する吐出位置へ送りローラ対8と搬送ローラ9により空中で支持されるとともに所定のテンションを付与しながら搬送する。インクジェット記録装置1が布帛2に対する記録動作開始の指示を受けると非接触加熱装置11に備えたヒータ12及び送風ファン13はオン状態となる。吐出位置に搬送された布帛2にキャリッジ4を往復動させながら吐出ヘッド3からインク滴を吐出して画像を記録する(記録工程)。吐出ヘッド3により主走査方向に1ライン分のインク滴の吐出動作が行なわれるごとに、布帛2は所定ピッチだけ副走査方向に搬送される。そして、布帛2が吐出位置より下流側に送られて送風口14から記録後の布帛2に対して非記録面側より非接触で温風を吹き付けて裏抜けしたインク滴が搬送ローラ9に付着しない程度に乾燥させる(非接触加熱工程)。
これにより、記録動作後に布帛の非記録面に染み出したインク滴を乾燥させて搬送ローラ9にインク汚れが発生するのを防ぐことができる。よって、高品位画像を記録可能にしたインクジェット記録方法を提供することができる。
搬送ローラ9を通過した布帛2は、図示しないヒータにより記録面が乾燥され、即ち布帛2の両面の乾燥が行なわれた状態で、巻取り軸に巻取りロール7として巻き取られる(図2参照)。
尚、布帛2として伸縮性の高いメディアを用いる場合、吐出位置の布帛搬送方向上流側及び下流側で搬送装置によりテンションが付与されると、布帛2が伸びた状態で記録され、記録後にテンションが加わらない通常状態に戻ると図柄が歪んでしまうおそれがある。そこで、インク滴を布帛2に吐出する際に、布帛2に必要以上にテンションを付与しない装置構成が必要になる。このため、ベルト等を用いて布帛2を支持しつつ搬送を行う装置が知られている。
図6にベルト等を用いて布帛の搬送を行うインジェット記録装置の他例を示す。前記実施例と同一の装置構成には同一番号を付して説明を援用する。
図6において、吐出位置には、吐出ヘッドと対向して無端状の搬送ベルト17を備えたベルト搬送装置18が設けられている。搬送ベルト17は吐出位置より布帛搬送方向上流側及び下流側に設けられた一対のベルトローラ19(駆動及び従動ローラ対)に所定のテンションを維持したまま巻かれている。搬送ベルト17は布帛2の全幅を支持する全幅サイズのベルトであり、布帛2との接触力(摩擦力、粘着力等)により搬送される。
上記構成によれば、布帛2は搬送ベルト17に支持されたまま吐出位置でインク滴が吐出されるので、布帛2に必要以上にテンションを作用せずに記録することができ、図柄や文字が歪むことはなくなり画質を向上させることができる。
但し、搬送ベルト17は、布帛2を裏抜けしたインク滴により汚れることが想定されるため、周回して搬送される搬送ベルト17の吐出位置以外の場所(例えば吐出位置と反対側)でベルト洗浄機構20を設けて洗浄する必要がある。ベルト洗浄機構20としては、例えば搬送ベルト17を洗浄液に含浸させた後、スポンジ或いはブレード等で洗浄液を拭い取る等の様々な構成が採用される。
以上説明したように、吐出位置から搬送ローラ9にわたって非接触で搬送される布帛2に対して非記録面側から非接触加熱装置11により加熱するので、記録動作後に布帛2の非記録面に染み出したインク滴を乾燥させて搬送ローラ9にインク汚れが発生するのを防ぐことができる。よって、高品位画像を記録可能にしたインクジェット記録装置1を提供することができる。
非接触加熱装置11は、布帛2の非記録面に向って送風する送風ファン13を備え、送風ファン13により送風しヒータ12を通過した温風を吹き付けることにより、記録後の布帛2の非記録面に染み出すインク滴の溶媒成分の蒸気を拡散させて効率よく乾燥させることができる。
また送風ファン13による送風方向が布帛2に対して垂直方向から下流側の搬送ローラ9に向けて送風するように送風口14が傾斜配置されていることが望ましい。
これにより、吐出位置より布帛搬送方向下流側から吐出面に温風が吹き付けられることがないので、インク吐出面の乾燥を防ぎインク吐出動作を維持するとともに布帛2を安定して搬送することができる。
吐出ヘッド3の布帛搬送方向下流側には送風ファン13による送風がインク吐出面に進入するのを防ぐヘッドカバー15が設けられているので、インク吐出面の乾燥を防ぐことができる。
また、仮に送風口14より液体が滴下しても保護部材16で回収するため、送風方向上流側に設けられたヒータ12を汚染したり破損したりするおそれはなくなる。
1 インクジェット記録装置 2 布帛 3 吐出ヘッド 4 キャリッジ 5 ウェイト 6 テンションローラ 7 巻取りロール 8 送りローラ対 9 搬送ローラ 10 インク受け部 10a 凹溝 11 非接触加熱装置 12 ヒータ 12U ヒータユニット 13 送風ファン 14 送風口 15 ヘッドカバー 16 保護部材 17 搬送ベルト 18 ベルト搬送装置 19 ベルトローラ 20 ベルト洗浄機構 21 中空ダクト 22 カバー板 22a 水平板 22b 傾斜板

Claims (5)

  1. 吐出位置に搬送された布帛に対してインク滴を吐出して記録を行う吐出ヘッドと、
    前記吐出位置より布帛搬送方向下流側に設けられ、前記布帛の非記録面側を巻き付けて搬送する搬送部材と、
    前記吐出ヘッドと搬送部材との間に設けられ、前記布帛の非記録面側から当該布帛を非接触で加熱する加熱手段と、を備え
    前記加熱手段は、前記布帛の非記録面に向かって垂直方向から布帛搬送方向下流側に向けて傾けられた方向に温風を送風する送風手段を備えており、
    前記送風手段は前記布帛と対向する天板部分を備え、該天板部分には送風口として貫通孔が形成されており、前記貫通孔は少なくとも前記布帛搬送方向及び当該布帛搬送方向と直交する方向に各々複数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。
  2. 前記天板部分は、前記布帛搬送方向下流側が下方になるように傾斜した傾斜板を有し、当該傾斜板に前記貫通孔が形成されている請求項1記載のインクジェット記録装置。
  3. 前記吐出ヘッドの布帛搬送方向下流側には前記温風が前記吐出ヘッドの吐出面と前記布帛との間に進入するのを防ぐヘッドカバーが設けられている請求項1又は2記載のインクジェット記録装置。
  4. 記加熱手段は、発熱体の周囲に外装体が設けられたものであり、該外装体の天板部分は上方に開口する前記送風口が設けられ、該送風口のには上方から滴下される液体を回収する保護部材が設けられており、前記発熱体は前記保護部材に対して布帛搬送方向にオフセットして設けられている請求項1乃至請求項3のいずれか1項記載のインクジェット記録装置。
  5. 長尺状に連続する布帛を吐出ヘッドと対向する吐出位置に搬送部材により搬送する搬送工程と、
    前記吐出位置に搬送された前記布帛に前記吐出ヘッドからインク滴を吐出して記録する記録工程と、
    記録後の布帛に加熱手段により非記録面側より非接触で加熱して裏抜けしたインク滴を乾燥させる加熱工程と、を含み、
    前記加熱手段は、前記布帛の非記録面に向かって垂直方向から布帛搬送方法下流側に向けて傾けられた方向に温風を送風する送風手段を備えており、
    前記送風手段は前記布帛と対向する天板部分に複数形成された貫通孔を送風口として記録後の布帛に温風を送風することを特徴とするインクジェット記録方法。
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