JP6171458B2 - 記録装置 - Google Patents

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Description

本発明は、記録ヘッドのインク吐出面に設けられたノズルからインクを吐出して被記録媒体に記録する記録装置に関する。
従来から、記録ヘッドのインク吐出面に設けられたノズルからインクを吐出して被記録媒体に記録する記録装置が使用されている。このような記録装置のうち、ノズル内のインクを吸引可能な吸引ユニットと、インク吐出面をワイピング可能なワイピングユニットとを備えた記録装置が多く使用されている。例えば、特許文献1には、吸引ユニットとワイピングユニットとが一体となったメンテナンスユニットを備える液滴吐出装置が開示されている。
一方、記録装置の設置場所の選択範囲が広がるため、記録装置の小型化が求められている。
特開2007−190766号公報
吸引ユニットとワイピングユニットとが一体となったユニットの体積は大きくなる。
しかしながら、特に、特許文献1で開示されている液滴吐出装置のように、記録がなされた被記録媒体を反転して排出する排出機構を備える記録装置においては、吸引ユニット及びワイピングユニットを収容するスペースが限定される。このため、大きな体積のユニットを収容するためには装置を大型化しなければならない。
また、特に、ラインヘッドを備える記録装置においては、記録速度が速く、記録直後の被記録媒体がカールしやすい。このため、記録直後にカールした被記録媒体が記録装置の構成部材の一部と干渉する虞がある。被記録媒体が記録装置の構成部材の一部と干渉すると、被記録媒体に記録された記録画像にダメージを与える虞があるほか、被記録媒体及び記録装置の構成部材にダメージを与える虞がある。
そこで、本発明の目的は、記録直後にカールした被記録媒体が記録装置の構成部材の一部と干渉することを抑制するとともに、装置を大型化させることなく吸引ユニットとワイピングユニットとを収容可能な記録装置を提供することである。
上記課題を解決するための本発明の第1の態様の記録装置は、被記録媒体を支持面で支持して搬送する搬送機構と、前記支持面に対向する領域に配置され、インク吐出面に設けられたノズルから前記被記録媒体にインクを吐出可能な記録ヘッドと、前記ノズル内のインクを吸引可能な吸引ユニットと、前記吸引ユニットとは別体として設けられ、前記インク吐出面をワイピング可能なワイピングユニットと、を備え、前記吸引ユニット及び前記ワイピングユニットの少なくとも一方は、前記記録ヘッドよりも前記被記録媒体の搬送方向の下流側に備えられているとともに、前記支持面との間隔が前記インク吐出面と前記支持面との間隔よりも広いことを特徴とする。
本態様によれば、前記記録ヘッドよりも前記被記録媒体の搬送方向の下流側に備えられている前記吸引ユニット及び前記ワイピングユニットの少なくとも一方の前記支持面との間隔は広い。このため、記録直後にカールした被記録媒体が記録装置の構成部材の一部と干渉することを抑制することができる。
また、本態様によれば、吸引ユニットとワイピングユニットとは別体として設けられている。このため、吸引ユニットを吸引ユニットとワイピングユニットとが一体のユニットよりも薄く構成できるとともに、例えば、吸引ユニットを記録ヘッドと支持面との間に移動させる際の記録ヘッドの支持面からの離間距離を短くすることができる。すなわち、装置を大型化させることを抑制できる。なお、ノズル内のインクを吸引するタイミングとインク吐出面をワイピングするタイミングは一般的に異なるが、本態様によれば、吸引ユニットとワイピングユニットとを独立して駆動可能となり、各々の動作の際の駆動の負荷を抑制することもできる。
なお、「前記記録ヘッドよりも前記被記録媒体の搬送方向下流側」とは、前記インク吐出面を基準にして前記被記録媒体の搬送方向下流側であることを意味する。
また、吸引ユニットは、記録ヘッドが複数ある場合は各記録ヘッドに対応して複数設けられる吸引キャップの集合体構造と、複数の記録ヘッドに対して単一の吸引キャップにより一纏めで吸引する単一体構造のいずれの構造でもよい意味で使われている。更に、前記吸引キャップの集合体構造の場合、吸引キャップ毎に個別の駆動源で吸引駆動する構造と、各吸引キャップを単一の駆動源により一纏めで吸引駆動する構造のいずれも含む意味で使われている。
本発明の第2の態様の記録装置は、前記第1の態様において、前記吸引ユニット及び前記ワイピングユニットの一方は前記記録ヘッドよりも前記搬送方向の上流側に備えられ、他方は前記記録ヘッドよりも前記搬送方向の下流側に備えられていることを特徴とする。
本態様によれば、前記吸引ユニット及び前記ワイピングユニットの一方を前記搬送方向の上流側に、他方を前記搬送方向の下流側に配置することができる。このため、装置内のスペースを有効活用でき、装置を大型化させることを抑制できる。
なお、「前記記録ヘッドよりも前記搬送方向の上流側」とは、前記インク吐出面を基準にして前記搬送方向の上流側であることを意味する。また、「前記記録ヘッドよりも前記搬送方向の下流側」とは、前記インク吐出面を基準にして前記搬送方向の下流側であることを意味する。
本発明の第3の態様の記録装置は、前記第1又は第2の態様において、前記搬送機構は、前記被記録媒体を支持可能な無端ベルトを有することを特徴とする。
ここで、「無端ベルト」の具体例として、被記録媒体を剥離可能に付着させる粘着剤を支持面に有する粘着性ベルト及び静電吸着式のベルト等、ベルトに被記録媒体を付着させて被記録媒体を支持するものが挙げられるが、これらに限定されない。
本態様によれば、無端ベルトに被記録媒体を支持させて該被記録媒体を搬送できる。特に、ベルトに被記録媒体を付着させて被記録媒体を支持するものを用いれば、ベルトに被記録媒体を付着させている間の被記録媒体のカールを抑制することができ、被記録媒体と記録装置の構成部材との干渉を抑制することができる。
本発明の第4の態様の記録装置は、前記第3の態様において、前記記録ヘッドは、前記無端ベルトの前記被記録媒体を搬送する領域に対向する領域内における前記被記録媒体の搬送方向の上流側に配置されていることを特徴とする。
一般的な記録装置においては、被記録媒体が記録ヘッドと対向する位置にある状態では被記録媒体と記録ヘッドとの間隔を一定に保っている。被記録媒体に記録する際、記録開始から記録終了まで被記録媒体と記録ヘッドとの間隔を一定に保つために、被記録媒体の支持面を記録ヘッドに対して被記録媒体の搬送方向下流側に長く設けている記録装置が多い。本態様によれば、特にこのような記録装置において、記録ヘッドに対して被記録媒体の搬送方向下流側の前記支持面に対向するスペースに吸引ユニット及びワイピングユニットの少なくとも一方を配置することが可能になる。すなわち、装置内のスペースを有効活用でき、装置を大型化させることを抑制できる。
本発明の第5の態様の記録装置は、前記第1から第4のいずれか1つの態様において、前記記録ヘッドを前記支持面と接近及び離間する方向に移動可能な第1移動機構と、前記吸引ユニットを移動可能な第2移動機構と、前記ワイピングユニットを移動可能な第3移動機構と、前記ノズル内のインクを吸引する場合、前記記録ヘッドを前記支持面から離間させる方向に移動させるよう前記第1移動機構を制御し、前記吸引ユニットを前記インク吐出面と対向する吸引位置に移動させるよう前記第2移動機構を制御するとともに、前記インク吐出面をワイピングする場合、前記吸引ユニットを前記記録ヘッドの下方に位置させるよう前記第2移動機構を制御し、前記ワイピングユニットを前記インク吐出面と対向する位置に移動させるよう前記第3移動機構を制御する制御部と、を備えることを特徴とする。
ここで、「記録ヘッドを前記支持面と接近及び離間する方向に移動可能」における「移動」とは、本願明細書では、記録ヘッドが支持面に対して移動する構造に限定されず、支持面が記録ヘッドに対して移動する構造、更に記録ヘッドと支持面のいずれもが他方に対して移動する構造を含む意味で使われている。即ち、記録ヘッドと支持面は相対的に接近及び離間する方向に移動可能であるという意味で使われている。
また、「前記支持面と接近及び離間する方向に移動」における「方向」とは、支持面に対して直交する方向に限定されず、斜め方向の移動も含む意味で使われている。斜め方向の場合は、前記直交方向を基準として45度以内にするのが好ましい。
また、「吸引位置」とは、吸引ユニットが記録ヘッドに対してノズル内のインクを吸引する動作を行う位置を意味する。
また、「前記記録ヘッドの下方」とは、前記記録ヘッドの鉛直方向下側だけでなく、その周辺位置も含む意味であり、前記記録ヘッドから垂れた前記インクの少なくとも一部を受けることが可能な位置である。なお、前記記録ヘッドから垂れた前記インクには、記録ヘッドから直接垂れたインクの他、例えば記録ヘッドからワイピングユニットなど他の部材を介して垂れたインクも含まれる。
また、「前記ワイピングユニットを前記インク吐出面と対向する位置に移動させる」とは、ワイピングユニットの全部を前記インク吐出面と対向する位置に移動させることの他、ワイピングユニットの一部を前記インク吐出面と対向する位置に移動させることも含む意味である。
本態様によれば、インク吐出面をワイピングする場合、吸引ユニットを記録ヘッドから垂れたインクを受けることが可能な位置に移動する。このため、被記録媒体の支持面にインクを垂らすことを抑制することができる。
本発明の第6の態様の記録装置は、前記第1から第5のいずれか1つの態様において、前記ワイピングユニットは、ワイピング部材を有し、該ワイピング部材は交換可能であることを特徴とする。
ここで、「ワイピング部材」とは、ワイピングユニットを構成する部材のうちインク吐出面に接触する部材を意味する。
本態様によれば、ワイピングユニットを構成する部材のうちワイピング部材のみを交換可能であるため、ランニングコストを抑制することができる。ここで、前記ワイピング部材は、吸収部材であることが望ましい。ワイピング中に記録ヘッドからインクが垂れることを抑制することができるためである。
本発明の第7の態様の記録装置は、前記第1から第6のいずれか1つの態様において、前記ノズルから前記インクが吐出されることにより記録がなされた前記被記録媒体を反転して排出する排出機構を備えることを特徴とする。
記録がなされた被記録媒体を反転して排出する排出機構を備える記録装置においては、被記録媒体を反転するための被記録媒体の移動経路を確保するために該排出機構を記録装置の上部に設ける場合が多い。このような記録装置では、記録ヘッドに対して被記録媒体の搬送方向上流側及び下流側の少なくとも一方においてスペースがある場合が多い。本態様によれば、特にこのような記録装置において、該スペースに吸引ユニット及びワイピングユニットの少なくとも一方を配置することができる。すなわち、装置内のスペースを有効活用でき、装置を大型化させることを抑制できる。
本発明の第8の態様の記録装置は、前記第1から第7のいずれか1つの態様において、前記記録ヘッドは、ラインヘッドであることを特徴とする。
記録ヘッドとしてラインヘッドを備える記録装置は、一般的に記録速度が速いため、被記録媒体のカールが発生しやすく、被記録媒体と記録装置の構成部材とが干渉し易い。本態様によれば、記録ヘッドよりも前記搬送方向の下流側に備えられているユニットの前記支持面との間隔は広く構成できるため、記録ヘッドとしてラインヘッドを備えていても、被記録媒体と記録装置の構成部材との干渉を抑制することができる。
ここで、「ラインヘッド」とは、被記録媒体の搬送方向と交差する交差方向に形成されたノズルの領域が、前記被記録媒体の前記交差方向全体をカバー可能なように設けられ、記録ヘッド又は被記録媒体の一方を固定し他方を移動させて画像を形成する記録装置に用いられる記録ヘッドである。なお、ラインヘッドの前記交差方向のノズルの領域は、記録装置が対応している全ての被記録媒体の前記交差方向全体をカバー可能でなくてもよい。
本発明の第9の態様の記録装置は、前記第1から第8のいずれか1つの態様において、前記インクは、水を20質量%以上70質量%以下の範囲で含む、ことを特徴とする。
インク中の水の量は被記録媒体のカールの形成に大きな影響を及ぼす。また、環境特性を考慮すると、インク中の水の量は20質量%以上70質量%以下の範囲であることが好ましい。本態様によれば、インク中の水の量はこの好ましい範囲に含まれる。
本発明の実施例に係る記録装置において記録ヘッドと吸引ユニットとワイピングユニットとが夫々ホームポジションに有る状態を表す概略側面図。 本発明の実施例に係る記録装置において吸引ユニットにより記録ヘッドを吸引している状態を表す概略側面図。 本発明の実施例に係る記録装置においてワイピングユニットにより記録ヘッドをワイピングしている状態を表す概略側面図。 本発明の記録装置の実施例を表すブロック図。
[実施例](図1〜図4)
以下に、本発明の実施例に係る記録装置について、添付図面を参照して詳細に説明する。
最初に、本発明の実施例に係る記録装置の概要について説明する。なお、本実施例の記録装置は、被記録媒体を支持面で支持して搬送する搬送機構として、静電吸着式の無端ベルトを有する記録装置である。ただし、このような構成に限定されない。
図1は、本発明の実施例に係る記録装置1において記録ヘッド9と吸引ユニット12とワイピングユニット13とが夫々ホームポジションに位置する状態を表す概略側面図である。
本実施例の記録装置1は、記録を行うための被記録媒体Pを保持するトレイ2を備えており、被記録媒体Pはトレイ2から無端ベルト4まで不図示の搬送ローラー等により搬送経路3を搬送方向Aに搬送される。搬送経路3を搬送された被記録媒体Pは加圧ローラー7により押し当てられて無端ベルト4に付着する。
無端ベルト4の支持面F1に付着されて支持された被記録媒体Pは、搬送方向Aに搬送されながら、前記支持面F1に対向する領域に配置され、インク吐出面F2に設けられたノズルから被記録媒体Pにインクを吐出可能なラインヘッドである記録ヘッド9により記録される。そして、搬送経路14を介してトレイ15にスタックされる、或いは、搬送経路16を介してトレイ17にスタックされる。ここで、搬送経路16は、記録ヘッド9により記録がなされた被記録媒体Pを反転して排出する排出機構の役割を有している。
記録がなされた被記録媒体Pを反転して排出する排出機構を備える記録装置においては、被記録媒体Pを反転するための被記録媒体Pの移動経路を確保するために該排出機構を記録装置の上部に設ける場合が多い。このような記録装置では、記録ヘッド9に対して被記録媒体Pの搬送方向Aの上流側及び下流側の少なくとも一方においてスペースがある場合が多い。記録ヘッド9の上部の一定範囲に亘り被記録媒体Pをスタックするトレイ等が設けられる場合が多く、該トレイ等の下部にスペースが生じる場合が多いためである。このため、該スペースに吸引ユニット12及びワイピングユニット13の少なくとも一方を配置することで、該スペースを有効活用でき、装置を大型化させることを抑制できる。本実施例の記録装置1は、該スペースに吸引ユニット12及びワイピングユニット13を配置している。
ここで、「ラインヘッド」とは、被記録媒体Pの搬送方向Aと交差する交差方向に形成されたノズルの領域が、被記録媒体Pの前記交差方向全体をカバー可能なように設けられ、記録ヘッド又は被記録媒体Pの一方を固定し他方を移動させて画像を形成する記録装置に用いられる記録ヘッドである。なお、ラインヘッドの前記交差方向のノズルの領域は、記録装置が対応している全ての被記録媒体の前記交差方向全体をカバー可能でなくてもよい。
なお、無端ベルト4に被記録媒体Pを付着させて被記録媒体Pを支持するものを用いれば、無端ベルト4に被記録媒体Pを付着させている間の被記録媒体Pのカールを抑制することができ、被記録媒体Pと記録装置1の構成部材との干渉を抑制することができるので好ましい。また、無端ベルト4の別の例として、被記録媒体を剥離可能に付着させる粘着剤を支持面F1に有する粘着性ベルトなどがあり、これも好ましく使用できる。
本実施例の記録装置1は、ブラックインク、シアンインク、マゼンタインク及びイエローインクで記録可能な構成となっている。そして、記録ヘッド9には、ブラックインクに対応した記録ヘッド9aと、シアンインクに対応した記録ヘッド9bと、マゼンタインクに対応した記録ヘッド9cと、イエローインクに対応した記録ヘッド9dとが設けられている。なお、各記録ヘッド9aから9dにおいて、無端ベルト4に対向する面は、インクを吐出するノズルが設けられたインク吐出面F2である。すなわち、本実施例の記録装置1では、インクは複数の色のインクで構成され、記録ヘッド9は前記複数の色毎に設けられている。
本実施の形態に係るインク組成物には色材が含まれる。色材としては、染料、顔料のいずれであってもよい。
染料としては、直接染料、酸性染料、食用染料、塩基性染料、反応性染料、分散染料、建染染料、可溶性建染染料、反応分散染料等のインクジェット記録に使用可能な各種染料が挙げられる。
顔料としては、特に制限されず、無機顔料、有機顔料を使用することができる。ブラックインク用の無機顔料としては、酸化チタンおよび酸化鉄に加え、ファーネスブラック、ランブブラック、アセチレンブラック、チャネルブラック等のカーボンブラック(C.I.ピグメントブラック7)類が挙げられる。ブラックインク用の有機顔料としては、アニリンブラック(C.I.ピグメントブラック1)等の黒色有機顔料が挙げられる。
イエローインク用の顔料としては、C.I.ピグメントイエロー1(ハンザイエロー)、3(ハンザイエロー10G)、12、13、14、17、24(フラバントロンイエロー)、34、35、37、53、55、65、73、74、81、83、93、94、95、97、98、99、108(アントラピリミジンイエロー)、109、110、113、117(銅錯塩顔料)、120、128、133(キノフタロン)、138、139(イソインドリノン)、147、151、153(ニッケル錯体顔料)、154、155、167、172、180、185、213、WO2011/027842の(化1)に記載の顔料等が挙げられる。
マゼンタインク用の顔料としては、C.l.ピグメントレッド1(パラレッド)、2、3(トルイジンレッド)、5(lTR Red)、7、9、10、11、12、17、30、31、38(ピラゾロンレッド)、42、88(チオインジゴ)、112(ナフトールAS系)、114(ナフトールAS系)、122(ジメチルキナクリドン)、123、144、149、150、166、168(アントアントロンオレンジ)、170(ナフトールAS系)、171、175、176、177、178、179(ベリレンマルーン)、185、187、209(ジクロロキナクリドン)、219、224(ベリレン系)、245(ナフトールAS糸)、又は、C.I.ピグメントバイオレット19(キナクリドン)、23(ジオキサジンバイオレット)、32、33、36、38、43、50等が挙げられる。
1.1.2.樹脂
本実施の形態に係るインク組成物は、樹脂粒子を含有してもよい。インク組成物に樹脂粒子を含有させることにより、被記録媒体上に耐擦性に優れた画像を形成することができる。特に本実施の形態に係るインク組成物には、該樹脂粒子は微粒子状態(すなわち、エマルジョン状態またはサスペンジョン状態)で含有されていることが好ましい。樹脂粒子を微粒子状態で含有することにより、インク組成物の粘度をインクジェット記録方式において適正な範囲に調整しやすく、また保存安定性・吐出安定性を確保しやすい。
樹脂粒子としては、たとえば樹脂皮膜を形成し被記録媒体上に定着させる効果を持つポリマー粒子が挙げられる。このような効果を持つポリマー粒子を構成する成分としては、たとえばポリアクリル酸エステルもしくはその共重合体、ポリメタクリル酸エステルもしくはその共重合体、ポリアクリロニトリルもしくはその共重合体、ポリシアノアクリレート、ポリアクリルアミド、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリイソブチレン、ポリスチレンもしくはそれらの共重合体、石油樹脂、クロマン・インデン樹脂、テルペン樹脂、ポリ酢酸ビニルもしくはその共重合体、ポリビニルアルコール、ポリビニルアセタール、ポリビニルエーテル、ポリ塩化ビニルもしくはその共重合体、ポリ塩化ビニリデン、フッ素樹脂、フッ素ゴム、ポリビニルカルバゾール、ポリビニルピリジン、ポリビニルイミダゾール、ポリブタジエンもしくはその共重合体、ポリクロロプレン、ポリイソプレン、天然樹脂等が挙げられる。この中で、特に分子構造中に疎水性部分と親水性部分とを併せ持つものが好ましい。
樹脂粒子を含有する場合には、その含有量が、インク組成物の全質量に対して、0.5質量%以上10質量%以下であることが好ましい。樹脂粒子の含有量が前記範囲にあると、被記録媒体上でのインク組成物の固化・定着を促進できる。
(水)
水は、イオン交換水、限外濾過水、逆浸透水、蒸留水等の純水または超純水を用いることが好ましい。水の量はカールの形成にも大きな影響を及ぼす事、環境特性を考慮し、20質量%以上70質量%以下にすることが好ましく、30質量%以上65質量%以上にすることが更に好ましい。
(水溶性有機溶剤)
水溶性有機溶剤としては、例えば、多価アルコール類、ピロリドン誘導体、グリコールエーテル等が挙げられる。水溶性有機溶剤は、1種単独で用いてもよいし、2種以上組み合わせて用いてもよい。
多価アルコール類としては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ジプロピレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、1,2−ブタンジオール、1,2−ペンタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,2−ヘキサンジオール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,2−ヘプタンジオール、1,2−オクタンジオール、1,2,6−ヘキサントリオール、チオグリコール、ヘキシレングリコール、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン等が挙げられる。これらの多価アルコールは、インク組成物をインクジェット記録装置のノズル孔から吐出させる場合に、ノズル孔の目詰まりを低減させる効果がある。
ピロリドン誘導体としては、例えば、N−メチル−2−ピロリドン、N−エチル−2−ピロリドン、N−ビニル−2−ピロリドン、2−ピロリドン、5−メチル−2−ピロリドン等が挙げられる。
グリコールエーテル類としては、例えば、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールプロピルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ペンタエチレングリコールモノブチルエーテル等が挙げられる。
(界面活性剤)
界面活性剤は、樹脂インク組成物の表面張力および、インク組成物と接触するノズル等のプリンター部材との界面張力を適正に保つことができる。したがって、これをインクジェット記録装置に用いた場合、吐出安定性を高めることができる。また、記録媒体上で均一に濡れ拡げる効果を有する。
このような効果を有する界面活性剤としては、ノニオン系界面活性剤であることが好ましい。ノニオン系界面活性剤の中でも、フッ素系界面活性剤、シリコン系界面活性剤、アセチレングリコール系界面活性剤のなから選択される少なくとも一種を用いることがより好ましい。なお、上記以外の界面活性剤として、アニオン界面活性剤、ノニオン界面活性剤、両性界面活性剤等をさらに添加してもよい。
また、本願発明のインク組成物は、炭素数5又は6の1,2−アルカンジオールを実質的に含まないことが好ましい。このような有機溶剤は、吐出されたインク滴を分裂させる傾向にあり、ミストがより多く発生する傾向にある。よって、水蒸気を極力少なくするため本願発明のインク組成物には実質的に含ませないことが好ましい。
本発明において、「色実質的に含まない」とは、インク組成物を製造する際に色剤を意図的に添加しない、又は、添加する意義を十分に発揮しない程度の量以上を含有させない場合等を含む。よって、インク組成物を製造中又は保管中に不可避的に混入又は発生する微量の色剤を含んでいても構わない。一例としては、「実質的に含まない」の具体例としては、たとえば1.0質量%以上含まない、好ましくは0.5質量%以上含まない、より好ましくは0.1質量%以上含まない、さらに好ましくは0.05質量%以上含まない、特に好ましくは0.01質量%以上含まないことである。
なお、本実施例の記録装置1で使用されるインクは、25℃環境下において、表面張力が25mN/m以上60mN/m以下である。より好ましくは28mN/m以上38m/m以下である。また、粘度が1.6mPa・s以上20mPa・s以下である。より好ましくは1.8mPa・s以上8mPa・s以下である。
また、本実施例の記録ヘッド9におけるインク吐出面F2の構成材料はシリコンであるが、ステンレスやプラスチックなども好ましく使用することができる。そして、該インク吐出面F2における上記各インクの接触角は50°以上である。またインク吐出面F2の構成材料にはフッ素系材料(例えばフッ化アルキルシラン)等を用いた撥インク膜が形成されていると好ましい。
このような条件を満たすインク及びインク吐出面F2を用いることによって、安定的にインクを吐出することが可能になるものの、ワイピング中に被記録媒体Pの支持面F1にインクを垂らすという課題を発生させやすい。このため、本発明は、このような条件を満たすインク及びインク吐出面F2を用いる記録装置において特に被記録媒体Pの支持面F1にインクを垂らすことを抑制する効果を発揮する。
このような条件を満たすインクを用いることによって、安定的にインクを吐出することが可能になるものの、記録直後の被記録媒体Pのカールは発生しやすい。このため、本発明は、このような条件を満たすインクを用いる記録装置において特に記録直後にカールした被記録媒体Pが記録装置の構成部材の一部と干渉することを抑制する効果を発揮する。
なお、記録直後の被記録媒体Pのカールの発生による被記録媒体Pとノズル内のインクを吸引可能な吸引ユニット12との干渉をより効果的に抑制するため、吸引ユニット12を被記録媒体Pの支持面F1と交差する方向に移動可能な構成としてもよい。さらに、吸引ユニット12とは別体として設けられ、前記インク吐出面F2をワイピング可能なワイピングユニット13を被記録媒体Pの支持面F1と交差する方向に移動可能な構成としてもよい。なお、被記録媒体Pの代表例としては、普通紙、塗工紙に代表される紙を用いた記録媒体である。
また、本実施例の記録装置1は、ブラックインク、シアンインク、マゼンタインク及びイエローインクで記録可能なラインヘッドを備える記録装置であるが、このような構成に限定されない。記録ヘッド9を往復走査させて記録する記録装置としてもよいし、その他の色のインクを使用可能な記録装置としてもよい。
なお、記録ヘッド9としてラインヘッドを備える記録装置は、一般的に記録速度が速いため、被記録媒体Pのカールが発生しやすく、被記録媒体Pと記録装置の構成部材とが干渉し易い。本実施例の記録装置1は、後述のように、記録ヘッド9よりも被記録媒体Pの搬送方向Aの下流側に備えられている吸引ユニット12と支持面F1との間隔S2を、記録ヘッド9と支持面F1との間隔S1よりも広く構成している。このため、記録ヘッド9としてラインヘッドを備えていて前記カールが生じやすいものであっても、被記録媒体Pと記録装置1の構成部材との干渉を抑制することができる構成になっている。
また、記録ヘッド9としてラインヘッドを備える記録装置は、支持面F1に対向する位置から記録ヘッド9を移動させることが困難であるため、記録ヘッド9から前記支持面F1にインクを垂らしてしまう虞が生じる。本実施例の記録装置1は、後述のように、インク吐出面F2をワイピングする場合、吸引ユニット12を記録ヘッド9から垂れたインクを受けることが可能な位置に移動する。このため、記録ヘッド9としてラインヘッドを備えていても、前記支持面F1にインクを垂らすことを抑制することができる構成になっている。
本実施例の記録装置1における搬送機構は、帯電ローラー8により静電吸着式の無端ベルト4を帯電させ、該無端ベルト4をローラー5、6により回転させて被記録媒体Pを搬送する構成である。本実施例の記録装置1では、記録ヘッド9は、無端ベルト4の被記録媒体Pを搬送する領域に対向する領域内における搬送方向Aの上流側に配置されている。
一般的な記録装置においては、被記録媒体Pが記録ヘッド9と対向する位置にある状態では被記録媒体Pと記録ヘッド9との間隔を一定に保っている。被記録媒体Pに記録する際、記録開始から記録終了まで被記録媒体Pと記録ヘッド9との間隔を一定に保つために、被記録媒体Pの支持面F1を記録ヘッド9に対して被記録媒体Pの搬送方向Aの下流側に長く設けている記録装置が多い。このため、記録ヘッド9に対して被記録媒体Pの搬送方向Aの下流側の前記支持面F1に対向するスペースに吸引ユニット12及びワイピングユニット13の少なくとも一方を配置することで装置内のスペースを有効活用でき、装置を大型化させることを抑制できる。
本実施例の記録装置1は、記録ヘッド9に対して被記録媒体Pの搬送方向Aの下流側の前記支持面F1に対向するスペースに吸引ユニット12を配置している。
また、本実施例の記録装置1は、記録ヘッド9の搬送方向Aの上流側にワイピング部材Wを備えたワイピングユニット13を備え、記録ヘッド9の搬送方向Aの下流側に吸引ユニット12を備えている。このような構成により記録装置1内のスペースを有効活用し、記録装置1を小型化している。このように、記録装置1内のスペースを有効活用し、記録装置1を小型化するためには、吸引ユニット12及びワイピングユニット13の少なくとも一方が、記録ヘッド9よりも無端ベルト4の被記録媒体Pを搬送する領域に対向する領域内における搬送方向の下流側に配置されていることが好ましい。さらに、吸引ユニット12及びワイピングユニット13の一方が上流側で他方が下流側に配置されていることがさらに好ましい。
ここで、「ワイピング部材」とは、ワイピングユニット13を構成する部材のうちインク吐出面F2に接触する部材を意味する。
ただし、吸引ユニット12とワイピングユニット13とが別体で構成されていれば特に限定されない。吸引ユニット12とワイピングユニット13とが別体で構成されていればこれらを薄く構成することが可能になり、記録装置1の小型化が可能だからである。特に、布帛に代表される吸収部材をワイピング部材Wに使用した場合、吸収部材を移動させるリール機構、使用前又は使用後の吸収部材によって形成される吸収部材ロール等のように機構が大型化される傾向があり、吸引ユニット12とワイピングユニット13を一体化させてしまうと機構が複雑になり、別体として構成した場合よりも大型化する可能性があり、これらは別体として構成すべきである。
なお、吸引ユニット12とワイピングユニット13とを別体で構成することで、吸引ユニット12を記録ヘッド9と無端ベルト4の支持面F1との間に移動させる際の記録ヘッド9の支持面F1からの離間距離を短くすることもできる。さらに、吸引ユニット12とワイピングユニット13とを独立して駆動可能となり、各々の動作の際の駆動の負荷を抑制することもできる。
本実施例のワイピング部材Wは、吸収部材である布で構成されており、ユニットごと交換可能な構成である。このため、ワイピング中に記録ヘッドからインクが垂れることによる不具合を抑制することができるとともに、ワイピングユニット13を構成する部材のうちワイピング部材Wのみを交換可能であるためランニングコストを抑制することができる。ただし、このような構成に限定されず、例えば、弾性部材で構成されるワイパーブレードであってもよい。なお、本実施例のワイピング部材Wは吸収部材であるため、ワイピング中に記録ヘッド9からインクが垂れることを抑制する効果が高いが、このような構成に限定されない。
また、ワイピングユニット13は、インクの色毎にインク吐出面F2をワイピング可能な構成となっている。すなわち、ワイピングユニット13を小型化している。このため、記録装置1を大型化させることを抑制している。
本実施例の吸引ユニット12には、記録ヘッド9aから9dに対応してキャップ12aから12dが設けられており、不図示のポンプにより一体的に吸引する。すなわち、吸引ユニット12は、記録ヘッド9aから9dのノズル内のインクを一体的に吸引可能である。このため、吸引の際の吸引ユニット12の移動回数を抑制でき移動負荷を抑制している。
なお、本実施例の記録装置1は、吸引ユニット12と無端ベルト4の被記録媒体Pの支持面F1との間隔S2は、インク吐出面F2と該支持面F1との間隔S1よりも広い。すなわち、記録ヘッド9よりも被記録媒体Pの搬送方向Aの下流側に備えられている吸引ユニット12における支持面F1との間隔S2は、インク吐出面F2と支持面F1との間隔S1よりも広い。このため、支持面F1との間隔S2が広くなるよう配置された吸引ユニット12と被記録媒体Pとが干渉することを抑制している。
また、相対湿度70%RH以上の環境下で使用可能であり、無端ベルト4に接触させて被記録媒体Pを搬送させる記録装置1であればなお好ましい。無端ベルト4の支持面F1と吸引ユニット12及びワイピングユニット13の少なくとも一方との間隔が極端に狭いと、水蒸気が微小な空間に残留し水滴となって無端ベルト4の被記録媒体Pの搬送力が低下してしまう。この現象は、帯電手段によって交流電圧を印加され、無端ベルト4にベルト移動方向に沿ってプラス帯電領域とマイナス帯電領域とが交互に形成される、記録装置であればより顕著に発生する。
しかし、この場合であっても、間隔S2を広くする本願発明であれば搬送力の低下を抑える事が可能である。
また、被記録媒体Pの搬送方向Aの上流側及び下流側の位置に関わらず、吸引ユニット12及びワイピングユニット13の少なくとも一方と支持面F1との間隔は、間隔S1よりも広いことが好ましい。支持面F1との間隔が広くなるよう配置された吸引ユニット12及びワイピングユニット13の少なくとも一方と被記録媒体Pとが干渉することを抑制することができるためである。特に、例えば、吸引ユニット12の代わりにワイピングユニット13を記録ヘッド9よりも搬送方向Aの下流側に設けた記録装置においては、ワイピングユニット13と前記支持面F1との間隔を、前記インク吐出面F2と前記支持面F1との間隔よりも広くする構成が好ましい。
なお、本実施例の記録装置1では、ワイピングユニット13は、記録ヘッド9の移動方向(方向Z)において吸引ユニット12よりも前記支持面F1から離間した位置に設けられている。すなわち、吸引ユニット12がワイピングユニット13より鉛直方向において下側に配置されている。
少なくともワイピングをしていない状態において、このような構成となっていることにより、ワイピングを行う場合に、第2移動機構19は吸引ユニット12を、第3移動機構20はワイピングユニット13を、夫々水平方向に移動させれば済むので、第2移動機構19及び第3移動機構20を簡易なものにすることができる。
また、ワイピング部材Wが交換可能である場合には、特に、記録装置の上面又はワイピング部材Wより上方に位置する記録装置側面を開閉させて該ワイピング部材Wを交換する記録装置においてワイピング部材Wを交換しやすい。また、例えば、フラッシングを吸引ユニット12に設けられた吸引キャップ(キャップ12aから12d)に行う場合、記録ヘッド9と吸引キャップの操作が簡易に済む。
本実施例の記録ヘッド9には、ラック10が設けられ、ピニオン11を回転させることにより前記支持面F1と交差する方向(記録ヘッド9を前記支持面F1と接近及び離間する方向)である方向Zに移動可能である。該ラック10及びピニオン11は第1移動機構18(図4参照)を構成している。また、本実施例の吸引ユニット12は第2移動機構19(図4参照)により、記録ヘッド9の移動方向(方向Z)と交差する方向である方向Yに移動可能である。さらに、本実施例のワイピングユニット13は第3移動機構20(図4参照)により、記録ヘッド9の移動方向(方向Z)と交差する方向である方向Yに移動可能である。そして、第3移動機構20はワイピングユニット13をラインヘッドの長手方向に沿う方向Xに移動可能であり、記録装置1はインクの色毎にワイピング可能な構成となっている。
なお、第2移動機構19による吸引ユニット12の移動方向及び第3移動機構20によるワイピングユニット13の移動方向は特に限定されない。また、第1移動機構18、第2移動機構19、第3移動機構20はどのような機構であっても良い。
ここで、「(記録ヘッド9を前記支持面F1と接近及び離間する方向)である方向Zに移動可能」における「移動」とは、本願明細書では、記録ヘッド9が支持面F1に対して移動する構造に限定されず、支持面F1が記録ヘッド9に対して移動する構造、更に記録ヘッド9と支持面F1のいずれもが他方に対して移動する構造を含む意味で使われている。即ち、記録ヘッド9と支持面F1は相対的に接近及び離間する方向に移動可能であるという意味で使われている。
また、「記録ヘッド9を前記支持面F1と接近及び離間する方向」における「方向」とは、支持面F1に対して直交する方向に限定されず、斜め方向の移動も含む意味で使われている。斜め方向の場合は、前記直交方向を基準として45度以内にするのが好ましい。
次に、吸引ユニット12による記録ヘッド9の吸引時の、記録ヘッド9及び吸引ユニット12の位置関係について説明する。
図2は、本実施例の記録装置1において吸引ユニット12により記録ヘッド9を吸引している状態を表す概略側面図である。
吸引ユニット12による記録ヘッド9の吸引時において、記録ヘッド9は、ラック10及びピニオン11により無端ベルト4の被記録媒体Pの支持面F1との間隔が広くなる方向に移動する。そして、記録ヘッド9の移動に伴って、吸引ユニット12は第2移動機構19により方向Yに、記録ヘッド9と前記支持面F1との間の吸引位置まで移動する。そして、記録ヘッド9aから9dがキャップ12aから12dと合うように、記録ヘッド9を下降させて、記録ヘッド9と吸引ユニット12とを接触させる。
ここで、「吸引位置」とは、吸引ユニット12が記録ヘッド9に対してノズル内のインクを吸引する動作を行う位置を意味する。
また、吸引ユニット12は、記録ヘッド9が複数ある場合は各記録ヘッド(例えば記録ヘッド9aから9d)に対応して複数設けられる吸引キャップ(例えばキャップ12aから12d)の集合体構造と、複数の記録ヘッド9に対して単一の吸引キャップ12により一纏めで吸引する単一体構造のいずれの構造でもよい意味で使われている。更に、前記吸引キャップ12aから12dの集合体構造の場合、吸引キャップ12aから12d毎に個別の駆動源で吸引駆動する構造と、各吸引キャップ12aから12dを単一の駆動源により一纏めで吸引駆動する構造のいずれも含む意味で使われている。
また、「吸引ユニット12は、記録ヘッド9と前記支持面F1との間の吸引位置まで移動」における「間」とは、前記インク吐出面F2と前記支持面F1との間を意味する。即ち、該「間」は、記録ヘッド9の全構成部材を基準として決まるものではない。
なお、吸引ユニット12による記録ヘッド9の吸引時におけるこのような制御は制御部21(図4参照)の制御により行われる。別の表現をすると、制御部21は、ノズル内のインクを吸引する場合、記録ヘッド9を前記支持面F1から離間させる方向に移動させるよう第1移動機構18を制御し、吸引ユニット12を記録ヘッド9と前記支持面F1との間(インク吐出面F2と対向する吸引位置)に移動させるよう第2移動機構19を制御する。
次に、ワイピングユニット13による記録ヘッド9のワイピング時の、記録ヘッド9、吸引ユニット12及びワイピングユニット13の位置関係について説明する。
図3は、本実施例の記録装置1においてワイピングユニット13により記録ヘッド9をワイピングしている状態を表す概略側面図である。
ワイピングユニット13による記録ヘッド9のワイピング時において、記録ヘッド9は、ラック10及びピニオン11により無端ベルト4の被記録媒体Pの支持面F1との間隔が広くなる方向に移動する。そして、記録ヘッド9の移動に伴って、吸引ユニット12は第2移動機構19により方向Yに、記録ヘッド9と前記支持面F1との間の位置まで移動する。別の表現をすると、吸引ユニット12は記録ヘッド9の下方(記録ヘッド9から垂れたインクの少なくとも一部を受けることが可能な位置)に移動する。そして、ワイピングユニット13は第3移動機構20により方向Yに、記録ヘッド9と吸引ユニット12との間のワイピング位置(前記インク吐出面F2と対向する位置)に移動する。
ここで、「記録ヘッド9の下方」とは、記録ヘッド9の鉛直方向下側だけでなく、その周辺位置も含む意味であり、記録ヘッド9から垂れた前記インクの少なくとも一部を受けることが可能な位置である。なお、記録ヘッド9から垂れた前記インクには、記録ヘッド9から直接垂れたインクの他、例えば記録ヘッド9からワイピングユニット13など他の部材を介して垂れたインクも含まれる。
また、「記録ヘッド9と吸引ユニット12との間のワイピング位置に移動」における「間」とは、前記インク吐出面F2と記録ヘッド9の下方に位置する状態の吸引ユニット12の前記インク吐出面F2と対向する部分との間を意味する。即ち、該「間」は、記録ヘッド9の全構成部材と吸引ユニット12の全構成部材を基準として決まるものではない。
また、「ワイピング位置」とは、ワイピングユニット13が前記インク吐出面F2のワイピング動作を行う位置を意味する。
なお、ワイピングユニット13による記録ヘッド9のワイピング時におけるこのような制御は、制御部21の制御により行われる。別の表現をすると、制御部21は、インク吐出面F2をワイピングする場合、吸引ユニット12を記録ヘッド9から垂れたインクを受けることが可能な位置(記録ヘッド9の下方)に移動させるよう前記第2移動機構19を制御するとともに、ワイピングユニット13を記録ヘッド9と吸引ユニット12との間(前記インク吐出面F2と対向する位置)に移動させるよう第3移動機構20を制御する。
ここで、「ワイピングユニット13を前記インク吐出面F2と対向する位置に移動させる」とは、ワイピングユニット13の全部を前記インク吐出面F2と対向する位置に移動させることの他、ワイピングユニット13の一部を前記インク吐出面F2と対向する位置に移動させることも含む意味である。
本実施例の記録装置1は、このような簡単な構成により、被記録媒体Pの支持面F1にインクを垂らすことを抑制している。また、吸引ユニット12による記録ヘッド9の吸引に引き続きワイピングユニット13による記録ヘッド9のワイピングが行われる場合、図2の状態から図3の状態へ移行する。
すなわち、前記ノズル内のインクを吸引し且つ前記インク吐出面F2をワイピングする場合、制御部21は、第1移動機構18を制御して記録ヘッド9を前記支持面F1から離間させ、第2移動機構20を制御して吸引ユニット12を記録ヘッド9と前記支持面F1との間の吸引位置に移動させる。そして、該吸引ユニット12による吸引動作が実行された後、第1移動機構18を制御して記録ヘッド9を吸引ユニット12から離間させ、第3移動機構20を制御してワイピングユニット13を記録ヘッド9と吸引ユニット12との間のワイピング位置に移動させる。
本実施例の記録装置1は、このような簡単な構成で、吸引ユニット12を記録ヘッド9と支持面F1との間及び記録ヘッド9から垂れたインクを受けることが可能な位置に移動させることができる。
次に、本実施例の記録装置1における電気的な構成について説明する。
図4は、本実施例の記録装置1のブロック図である。
制御部21には、記録装置1の全体の制御を司るCPU22が設けられている。CPU22は、システムバス23を介して、CPU22が実行する各種制御プログラム等を格納したROM24と、データを一時的に格納可能なRAM25と接続されている。また、CPU22は、システムバス23を介して、記録ヘッド9を駆動するためのヘッド駆動部26と接続されている。
また、CPU22は、システムバス23を介して、第1移動機構18、第2移動機構19、第3移動機構20及び搬送モーター28を駆動させるためのモーター駆動部27と接続されている。ここで、搬送モーター28は、ローラー5、6及び不図示の搬送経路3、16等に設けられた搬送ローラーを駆動するためのモーターである。
さらに、CPU22は、記録装置1に設けられたモニター31及びコントロールパネル32と、並びに、記録データ等をPC等の外部装置から入力する等のためのインターフェース30と、データ及び信号の送受信を行うための入出力部29と接続されている。
このような構成により、制御部21は、第1移動機構18、第2移動機構19及び第3移動機構20の移動動作等を制御する。
1 記録装置、2 トレイ、3 搬送経路、4 無端ベルト、5 ローラー、
6 ローラー、7 加圧ローラー、8 帯電ローラー、9、9a〜9d 記録ヘッド、
10 ラック、11 ピニオン、12、12a〜12d 吸引ユニット、
13 ワイピングユニット、14 搬送経路、15 トレイ、16 搬送経路、
17 トレイ、18 第1移動機構、19 第2移動機構、20 第3移動機構、
21 制御部、22 CPU、23 システムバス、24 ROM、25 RAM、
26 ヘッド駆動部、27 モーター駆動部、28 搬送モーター、29 入出力部、
30 インターフェース、31 モニター、32 コントロールパネル、
F1 支持面、F2 インク吐出面、P 被記録媒体、
S1 インク吐出面と無端ベルト4の被記録媒体Pの支持面F1との間隔、
S2 吸引ユニット12と無端ベルト4の被記録媒体Pの支持面F1との間隔、
W ワイピング部材

Claims (8)

  1. 被記録媒体を支持面で支持して搬送する搬送機構と、
    前記支持面に対向する領域に配置され、インク吐出面に設けられたノズルから前記被記録媒体にインクを吐出可能な記録ヘッドと、
    前記ノズル内のインクを吸引可能な吸引ユニットと、
    前記吸引ユニットとは別体として設けられ、前記インク吐出面をワイピング可能なワイピングユニットと、を備え、
    前記吸引ユニット及び前記ワイピングユニットの一方は、前記記録ヘッドよりも前記被記録媒体の搬送方向の下流側に設けられているとともに、前記支持面との間隔が前記インク吐出面と前記支持面との間隔よりも広く、前記吸引ユニット及び前記ワイピングユニットの他方は、前記記録ヘッドよりも前記搬送方向の上流側に設けられており、
    前記ワイピングユニットは、少なくともワイピングをしていない状態において、鉛直方向において前記吸引ユニットよりも前記支持面から離間した位置に設けられていることを特徴とする記録装置。
  2. 請求項に記載の記録装置において、
    前記搬送機構は、前記被記録媒体を支持可能な無端ベルトを有することを特徴とする記録装置。
  3. 請求項に記載の記録装置において、
    前記記録ヘッドは、前記無端ベルトの前記被記録媒体を搬送する領域に対向する領域内における前記被記録媒体の搬送方向の上流側に配置されていることを特徴とする記録装置。
  4. 請求項1からのいずれか1項に記載の記録装置において、
    前記記録ヘッドを前記支持面と接近及び離間する方向に移動可能な第1移動機構と、
    前記吸引ユニットを移動可能な第2移動機構と、
    前記ワイピングユニットを移動可能な第3移動機構と、
    前記ノズル内のインクを吸引する場合、前記記録ヘッドを前記支持面から離間させる方向に移動させるよう前記第1移動機構を制御し、前記吸引ユニットを前記インク吐出面と対向する吸引位置に移動させるよう前記第2移動機構を制御するとともに、
    前記インク吐出面をワイピングする場合、前記吸引ユニットを前記記録ヘッドの下方に位置させるよう前記第2移動機構を制御し、前記ワイピングユニットを前記インク吐出面と対向する位置に移動させるよう前記第3移動機構を制御する制御部と、を備えることを特徴とする記録装置。
  5. 請求項1からのいずれか1項に記載の記録装置において、
    前記ワイピングユニットは、ワイピング部材を有し、該ワイピング部材は交換可能であることを特徴とする記録装置。
  6. 請求項1からのいずれか1項に記載の記録装置において、
    前記ノズルから前記インクが吐出されることにより記録がなされた前記被記録媒体を反転して排出する排出機構を備えることを特徴とする記録装置。
  7. 請求項1からのいずれか1項に記載の記録装置において、
    前記記録ヘッドは、ラインヘッドであることを特徴とする記録装置。
  8. 請求項1からのいずれか1項に記載の記録装置において、
    前記インクは、水を20質量%以上70質量%以下の範囲で含む、ことを特徴とする記録装置。
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