JP5903996B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、長尺状の媒体に画像を形成する画像形成装置に関する。

一般に、搬送される用紙（媒体）に対して画像を形成する画像形成装置として、インクジェット式プリンターが広く知られている。こうしたプリンターの中でも、ロール状に巻かれた長尺状の用紙に対して印刷を行うプリンターは、その印刷が行われた部分と未だ印刷が行われていない部分とを分離するために、カッター等で用紙の切断を行っている。

しかし、用紙の切断を繰り返し行っていると、その切断の際に発生した紙粉が記録ヘッドのノズルに付着することで該ノズルが目詰まりすることがある。このため、特許文献１に記載の画像形成装置は、用紙の切断が行われる近傍に吸引孔を設け、該吸引孔から用紙の切断時に発生する紙粉を吸引することで、プリンター内部の記録ヘッドが配置された画像形成部の雰囲気中に紙粉が混入することを抑制している。

特開２００１−１８４７０号公報

ところで、特許文献１に記載の画像形成装置は、紙粉を吸引するための吸引孔を複数設けたり、紙粉を外部に送出するためのファンを設けたりするため、構造が複雑で製品化する上での障害が大きいという問題がある。

なお、上記インクジェット式プリンターに限らず、搬送経路に沿って上流側から下流側へ搬送される媒体に対して画像を形成する画像形成部と、媒体の搬送経路上に位置して媒体の切断を行う切断部と、を備えた画像形成装置にあっては、こうした実情も概ね共通したものとなっている。

本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、簡易な構成で、媒体に対して画像の形成を行う画像形成部の雰囲気中に媒体粉が混入することを抑制できる画像形成装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の画像形成装置は、搬送経路に沿って搬送される媒体に対して画像を形成する画像形成部と、前記搬送経路上における前記画像形成部の上流側又は下流側に位置して前記媒体の切断を行う切断部と、前記画像形成部と前記切断部との間での前記媒体の搬送を許容しつつ前記画像形成部と前記切断部との間を遮るように配置される遮蔽部と、を備え、前記遮蔽部には湿気を帯びさせた。

上記構成によれば、画像形成部と切断部との間は湿気を帯びた遮蔽部によって遮られているため、切断部において媒体を切断することで媒体粉が発生したとしても、該媒体粉は湿気を帯びた遮蔽部に付着することによって捕捉され、画像形成部の雰囲気中に媒体粉が混入することを抑制できる。また、湿気を帯びさせた遮蔽部を画像形成部と切断部の間に配置するという簡易な構成であるため、実施が容易である。

また、本発明の画像形成装置は、前記遮蔽部に該遮蔽部の湿度を維持するための液体を供給する給液部をさらに備えた。
上記構成によれば、時間の経過に伴って減少する遮蔽部の湿度を給液部からの給液によって補うことができる。

また、本発明の画像形成装置において、前記遮蔽部は、蛇腹状をなす保湿シートにより形成されている。
上記構成によれば、保湿シートを蛇腹状に形成することで、保湿シートを平面状に形成する場合に比べて、媒体粉を捕捉できる表面積を大きくとれ、媒体粉の捕捉効率を高めることができる。

また、本発明の画像形成装置において、前記遮蔽部は、前記画像形成部と前記切断部との間となる位置に対して着脱可能に装着される。
上記構成によれば、遮蔽部に多くの媒体粉が捕捉され、その捕捉力が低下した場合には、遮蔽部を交換することでその捕捉力を回復させることができる。

また、本発明の画像形成装置は、重力方向における前記遮蔽部と前記搬送経路との間に、前記遮蔽部から滴下した液滴を受容可能な液体受容部をさらに備えた。
上記構成によれば、画像形成装置の雰囲気が変化したり、画像形成装置に振動が与えられたりした場合に、遮蔽部から液滴が落下するようなことがあったとしても、液体受容部がその液滴を受容することで、媒体上に液滴を落下させないようにすることができる。

本発明の実施形態に係るプリンターの概略正断面図。 遮蔽部を表す概略図であって（ａ）は図１の２ａ−２ａ線矢視断面図、（ｂ）は図１の２ｂ−２ｂ線矢視断面図。 変形例のプリンターにおける要部を拡大して示す断面図。 他の変形例のプリンターにおける要部を拡大して示す断面図。

以下、本発明を画像形成装置の一種であるインクジェット式プリンター（以下、単に「プリンター」ともいう。）に具体化した一実施形態を図１及び図２を用いて説明する。
図１に示すように、プリンター１１は、略直方体状をなす本体ケース１２を備えている。本体ケース１２の一側面側（図１では左側）には、本体ケース１２の内外を連通する排紙口１２ａと、排紙口１２ａから排出された印刷処理後のシートＣＳを載置可能な略水平板状の排紙トレイ１２ｂとが設けられている。本体ケース１２内の他側面側（図１では右側）には、長尺状のシート（媒体）ＳＴがロール状に巻回されてなるロール体ＲＳが取着される給紙部１３が設けられている。

また、本体ケース１２内には、給紙部１３からシートＳＴの搬送経路に沿って、シートＳＴを搬送する搬送部１４、シートＳＴに画像を形成する画像形成部１５、搬送経路上における画像形成部１５の下流側に位置してシートＳＴの切断を行う切断部１６、及びシートＳＴを本体ケース１２外へ排紙する排紙部１７が備えられている。

図１に示すように、給紙部１３は、ロール体ＲＳを回転可能に支持するロール軸２１と、ロール軸２１を回転させる給送モーター（図示略）とを備えている。そして、給送モーターの駆動に伴ってロール軸２１が図１における反時計方向に回転することにより、ロール体ＲＳからシートＳＴがシートＳＴの搬送経路の下流側に向かって繰り出される。

搬送部１４は、シートＳＴ，ＣＳを搬送経路の上流側から下流側に向かって搬送する際に回転駆動される複数の搬送ローラー２２と、搬送ローラー２２を回転駆動させるための駆動源となる搬送モーター（図示略）と、各搬送ローラー２２との間でシートＳＴ，ＣＳを挟持して従動回転可能な従動ローラー２３とをそれぞれ備えている。

画像形成部１５は、シートＳＴ，ＣＳの搬送方向と直交するシートＳＴ，ＣＳの幅方向に沿って水平に延びる状態で架設されたガイド軸２４と、該ガイド軸２４の長手方向（シートＳＴ，ＣＳの幅方向）に沿って移動可能な状態でガイド軸２４に支持されたキャリッジ２５とを備えている。

キャリッジ２５には、搬送経路に対向する位置に記録ヘッド２６を備えており、該記録ヘッド２６には、インクを噴射する複数のノズル２６ａが設けられている。つまり、記録ヘッド２６もまた、記録ヘッド２６を保持するキャリッジ２５と共に、シートＳＴの幅方向に沿って往復移動することが可能である。

また、画像形成部１５は、記録ヘッド２６と搬送経路を挟んで対向する位置に支持台２７を備えており、該支持台２７に支持されたシートＳＴの表面に、記録ヘッド２６のノズル２６ａからインクを噴射させてシートＳＴに記録（画像形成）を行う。

また、切断部１６には、シートＳＴを切断可能なカッター１６ａが設けられている。このカッター１６ａによるシートＳＴの切断は、搬送部１４によるシートＳＴの搬送を停止させた状態で行われる。ここで、カッター１６ａは、シートＳＴの搬送方向における両側を挟持されたシートＳＴに対し、刃先を押し付けた状態でシートＳＴの幅方向に移動することでシートＳＴの切断を行う。そして、シートＳＴが切断されることで、シートＳＴからカットシート（単票紙）ＣＳが生成される。なお、本実施形態では、表面印刷処理の過程において、シートＳＴの搬送を停止したタイミングで、シートＳＴの切断が行われる。

また、排紙部１７は、切断後のシートＣＳを搬送経路の上流側から下流側に向かって搬送する際に回転駆動される複数の搬送ローラー３０と、搬送ローラー３０を回転駆動させるための駆動源となる搬送モーター（図示略）と、各搬送ローラー３０との間でシートＣＳを挟持して従動回転可能な従動ローラー３１とを備えている。

また、図１及び図２に示すように、本体ケース１２内において画像形成部１５と切断部１６との間となる位置には、シートＳＴの搬送経路に対して直交する板状の遮蔽フレーム１２ｃが、本体ケース１２の上側内面から画像形成部１５と切断部１６との間を遮るように垂下形成されている。そして、この遮蔽フレーム１２ｃにおけるシートＳＴの搬送経路と対応する箇所には、搬送方向へのシートＳＴの通過を許容する矩形状の通孔ＰＡが開口形成されている。

また、遮蔽フレーム１２ｃにおける画像形成部１５側（すなわち、搬送経路の上流側）の側面には、例えば不織布などからなる保湿シート（遮蔽部）２８が、その下端側を通孔ＰＡ内へ垂れ下げるように装着されている。すなわち、保湿シート２８は、画像形成部１５と切断部１６との間での通孔ＰＡを介したシートＳＴの搬送は許容するものの、その通孔ＰＡを介した画像形成部１５と切断部１６との間の空気及びその空気中に浮遊する紙粉の流動を、保湿シート２８における通孔ＰＡ内に垂れ下がった部分で抑制するように配置されている。なお、図示は省略するが、遮蔽フレーム１２ｃの側面には、例えば面ファスナーや粘着層などの着脱部が設けられ、この着脱部を介して保湿シート２８は遮蔽フレーム１２ｃに対して着脱自在に装着される。

また、保湿シート２８の一端側（図２では右側）には、液体としての水を貯水する給水タンク（給液部）２９が設置され、この給水タンク２９の内部に保湿シート２８の一部が引き込まれている。そして、保湿シート２８は、毛管現象によって給水タンク２９から水を吸収することにより、その湿度を維持し、その湿気を帯びさせた表面に空気中の浮遊物（例えば紙粉）を付着させる。なお、図２においては、便宜上、カッター１６ａの図示を省略している。

図２（ａ）に示すように、保湿シート２８は、その表面積を大きく取るために蛇腹構造に形成されている。そして、保湿シート２８は、通孔ＰＡを通過するシートＳＴの厚さ方向における平面視において、その山折り部と谷折り部をシートＳＴの幅方向において繰り返すように配置されている。また、図２（ｂ）に示すように、遮蔽フレーム１２ｃに形成されるシートＳＴの通孔ＰＡをシートＳＴの搬送方向の下流側（切断部１６側）から見ると、保湿シート２８の下端側の一部が遮蔽面２８ａとなって露出する。つまり、切断部１６においてカッター１６ａによるシートＳＴの切断時に発生する紙粉のうち、通孔ＰＡを通って画像形成部１５側に飛散しようとする紙粉の多くは、この保湿シート２８の遮蔽面２８ａに付着して捕捉されることになる。なお、図２（ｂ）では、カッター１６ａの図示を省略している。

ところで、この保湿シート２８の遮蔽面２８ａについて、その露出面積を大きくすると通孔ＰＡ内における紙粉の通過可能領域は小さくなり、逆に露出面積を小さくすると通孔ＰＡ内における紙粉の通過可能領域は大きくなる。露出面積を大きく取るほどシートＳＴの切断時に発生する紙粉の捕捉性能は向上するが、シートＳＴの厚さ寸法によっては、露出面積を大きく取りすぎると、保湿シート２８とシートＳＴが接触する可能性があるため、シートＳＴの厚さ寸法に応じて露出面積を調整することが望ましい。

次に、上記のように構成されたプリンター１１の作用について、保湿シート２８による紙粉の補足作用に着目して説明する。
さて、図１に示すように、給紙部１３で支持されるロール体ＲＳから搬送経路の下流側に向かって繰り出されたシートＳＴ（連続紙）は、搬送部１４によって画像形成部１５へと搬送される。画像形成部１５では、搬送されたシートＳＴに対して記録ヘッド２６のノズル２６ａからインクを噴射して記録が行われる。そして、その記録により文字・図形などの画像が形成されたシートＳＴは、搬送部１４によって遮蔽フレーム１２ｃの通孔ＰＡを通過して搬送経路のさらに下流側に搬送され、カッター１６ａに切断されることで、順次にカットシートＣＳとなる。そして、カッター１６ａで切断されたカットシートＣＳは、排紙部１７によって排紙口１２ａを介して排紙トレイ１２ｂへと排出される。

ところで、カッター１６ａがシートＳＴを切断する際に、カッター１６ａと新たに生成されたシートＳＴ，ＣＳの端部とが接触すると紙粉が発生し、カッター１６ａが配置された切断部１６からプリンター１１内部の他の箇所に飛散することがある。そして、飛散した紙粉が画像形成部１５に配置された記録ヘッド２６のノズル２６ａに付着することで該ノズル２６ａが目詰まりしてしまうと正常に画像の形成が行えなくなってしまう。

本実施形態のプリンター１１の場合、画像形成部１５と切断部１６とは、遮蔽部である保湿シート２８によって遮蔽されている。つまり、カッター１６ａとシートＳＴ，ＣＳの端部との接触により発生した紙粉のうち、シートＳＴの搬送経路における上流側（画像形成録部１５側）に飛散する紙粉の多くは保湿シート２８によって空気中の流動が遮蔽される。さらに、保湿シート２８によって一度捕捉された紙粉は、保湿シート２８から水分を吸収することで質量を増すため再度飛散することが抑制される。

ただし、本実施形態では、図２（ｂ）に示されるように遮蔽フレーム１２ｃの通孔ＰＡ内において、シートＳＴの厚さ方向に保湿シート２８とシートＳＴとの間に隙間が形成されており、この隙間を通過して紙粉が画像形成部１５側に飛散することが考えられる。しかし、記録されるシートＳＴの厚さ寸法に応じて、遮蔽フレーム１２ｃに着脱可能に装着される保湿シート２８のシートＳＴの厚さ方向（図１及び図２（ｂ）では上下方向）の位置を調整することで、この隙間を小さくして画像形成部１５側に飛散する紙粉の量を大幅に減少させることができる。

上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）シートＳＴに対して画像形成を行う画像形成部１５とシートＳＴを切断する切断部１６との間は湿気を帯びた保湿シート２８によって遮られている。そのため、切断部１６においてカッター１６ａがシートＳＴを切断することで紙粉が発生したとしても、該紙粉は湿気を帯びた保湿シート２８に付着することによって捕捉され、画像形成部１５の雰囲気中に紙粉が混入することを抑制できる。また、湿気を帯びた保湿シート２８をプリンター１１内の画像形成部１５と切断部１６との間に配置するという簡易な構成であるため、実施が容易である。

（２）時間の経過に伴って減少する保湿シート２８の湿度を給水タンク２９からの給水によって補うことができる。
（３）保湿シート２８を蛇腹状に形成することで、保湿シート２８を平面状に形成する場合に比べて、紙粉を捕捉できる表面積を大きくとれ、紙粉の捕捉効率が高めることができる。

（４）保湿シート２８に多くの紙粉が捕捉され、その捕捉力が低下した場合には、遮蔽フレーム１２ｃの着脱部に対して保湿シート２８を着脱して交換することでその捕捉力を回復させることができる。

（５）シートＳＴに対して記録を行っている際に、長時間インクを噴射しないノズル２６ａがあっても、画像形成部１５は保湿シート２８から蒸発する水分によって加湿されるので、該ノズル２６ａでインクが固化し難く目詰まりを抑制できる。

なお、上記実施形態は、以下のような別の実施形態に変更しても良い。
・上記実施形態において、図３に示すように重力方向（図３では上下方向）における保湿シート（遮蔽部）２８とシートＳＴの搬送経路との間に、保湿シート２８から滴下する水滴（液滴）を受容可能な液体受容部２８ｂをさらに備えても良い。これによれば、プリンター１１の雰囲気が変化したり、プリンター１１に振動が与えられたりした場合に、保湿シート２８から水滴が落下するようなことがあったとしても、液体受容部２８ｂがその水滴を受容することで、シートＳＴに水滴を落下させないようにすることができる。

・本実施形態において、図４に示すように、遮蔽フレーム１２ｃに保湿シート２８を水平方向に沿って取り付けるなど、保湿シート２８の配置する向きを変えてもよい。この場合、切断部１６側から画像形成部１５側に向けて紙粉の捕捉機能を有する表面を長く配置できるので、その保湿シート２８の下方空域を画像形成部１５側へ浮遊して流動する紙粉を更に捕捉し易くなる。

・本実施形態において、蛇腹状をなす保湿シート２８は、シートＳＴの幅方向における平面視において、その山折り部と谷折り部をシートＳＴの搬送方向において繰り返すように配置してもよい。

・本実施形態のプリンター１１は、シートＳＴの搬送経路の上流側から下流側に、シートＳＴを切断する切断部１６、遮蔽部としての保湿シート２８、画像形成部１５の順に配置してもよい。

・給水タンク２９は保湿シート２８のシートＳＴの幅方向における両端に備えても良いし、また、安定して保湿シート２８に水分を供給できるのであればその設置位置はプリンター１１の外部であってもよい。

・本実施形態において、貯水タンクに貯蔵される液体は水でなくてもよいし、保湿シートは水以外の液体で湿気を含んでいてもよい。
・上記実施形態では、画像形成装置を、インクを噴射する液体噴射ヘッドを備えたインクジェット式のプリンター１１として具体化したが、インク以外の他の液体を噴射したり吐出したりする液体噴射装置として具体化してもよい。微小量の液滴を吐出させる液体噴射ヘッド等を備える各種の液体噴射装置を流用可能である。なお、液滴とは、上記液体噴射装置から吐出される液体の状態をいい、粒状、涙状、糸状に尾を引くものも含むものとする。また、ここでいう液体とは、液体噴射装置が噴射させることができるような材料であればよい。例えば、物質が液相であるときの状態のものであればよく、粘性の高い又は低い液状体、ゾル、ゲル水、その他の無機溶剤、有機溶剤、溶液、液状樹脂、液状金属（金属融液）のような流状体、また物質の一状態としての液体のみならず、顔料や金属粒子などの固形物からなる機能材料の粒子が溶媒に溶解、分散又は混合されたものなどを含む。また、液体の代表的な例としては上記実施形態で説明したようなインクや液晶等が挙げられる。ここで、インクとは一般的な水性インク及び油性インク並びにジェルインク、ホットメルトインク等の各種液体組成物を包含するものとする。液体噴射装置の具体例としては、例えば液晶ディスプレイ、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）ディスプレイ、面発光ディスプレイ、カラーフィルターの製造などに用いられる電極材や色材などの材料を分散又は溶解のかたちで含む液体を噴射する液体噴射装置がある。あるいは、バイオチップ製造に用いられる生体有機物を噴射する液体噴射装置、精密ピペットとして用いられ試料となる液体を噴射する液体噴射装置、捺染装置やマイクロディスペンサー等であってもよい。さらに、時計やカメラ等の精密機械にピンポイントで潤滑油を噴射する液体噴射装置、光通信素子等に用いられる微小半球レンズ（光学レンズ）などを形成するために紫外線硬化樹脂等の透明樹脂液を基板上に噴射する液体噴射装置、基板などをエッチングするために酸又はアルカリ等のエッチング液を噴射する液体噴射装置を採用してもよい。そして、これらのうちいずれか一種の液体噴射装置に本発明を適用することができる。

ＳＴ…シート（媒体）、１５…画像形成部、１６…切断部、２８…保湿シート（遮蔽部）、２８ｂ…液体受容部、２９…給水タンク（給液部）。

Claims (5)

1. 搬送経路に沿って搬送される媒体に対して画像を形成する画像形成部と、
   前記搬送経路上における前記画像形成部の上流側又は下流側に位置して前記媒体の切断を行う切断部と、
   前記画像形成部と前記切断部との間での前記媒体の搬送を許容しつつ前記画像形成部と前記切断部との間を遮るように配置される遮蔽部と、を備え、
   前記遮蔽部には湿気を帯びさせたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記遮蔽部に該遮蔽部の湿度を維持するための液体を供給する給液部をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記遮蔽部は、蛇腹状をなす保湿シートにより形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記遮蔽部は、前記画像形成部と前記切断部との間となる位置に対して着脱可能に装着されることを特徴とする請求項１〜請求項３のうち何れか一項に記載の画像形成装置。
5. 重力方向における前記遮蔽部と前記搬送経路との間に、前記遮蔽部から滴下した液滴を受容可能な液体受容部をさらに備えたことを特徴とする請求項１〜請求項４うち何れか一項に記載の画像形成装置。