JP6569445B2 - 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。

プリンタ、ファクシミリ、複写装置、プロッタ、これらの複合機等の画像形成装置として、例えばインク液滴を吐出する記録ヘッドを用いた液体吐出記録方式のインクジェット記録装置などが知られている。

記録ヘッドは吐出ノズルからインクを吐出させるが、ノズルからの溶媒の蒸発によるインク粘度の上昇や、インクの固化、ノズルへの粉塵の付着などにより、記録不良を起こす問題がある。このような吐出ノズルの清掃及び保湿手段として、ノズル面を覆うキャップが知られている。また、そのキャップに付着した汚れを清掃するキャップ清掃装置（キャップスタンパ）も知られている。

キャップ清掃装置は、キャップとの接触部分（スタンパ）をキャップに対向した配置とするので、その清掃部材は交換に手間が掛るという問題がある。また、キャップと接触した際、キャップの汚れだけでなくキャップ内部のインクも吸収するため、清掃部材を交換しないとキャップを清掃できないという問題もある。

キャップ清掃装置の一例として、特許文献１には、記録ヘッドのノズル面、ワイパ部材、及びキャップを清掃する吸収体部材であるワイパークリーナを有する画像形成装置が開示されている。ワイパークリーナは、供給ローラと巻き取りローラに巻き掛けられており、清掃の際に、ノズル面やワイパ部材にその未使用部分が接触するように搬送される。そのため、良好な清掃が期待できる。

しかし、ワイパークリーナは、清掃時にインク（廃液）を吸収するため、使用後は交換する必要がある。ワイパークリーナの交換時には、ノズル面などに対向してローラに巻き掛ける必要があるため、作業工数が多い。また、長期間にわたり装置の記録機能を保持するため、ワイパークリーナの巻き数を多くすると、交換時の作業性が更に悪くなってしまう。

そこで、本発明の課題は、比較的容易なメンテナンスで、長期間にわたり記録機能を保持でき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。

前記課題は、液滴を吐出する記録ヘッドと、前記記録ヘッドのノズル面を閉塞するキャップと、前記キャップが前記ノズル面を閉塞するキャップ位置、又は前記ノズル面を開放する待避位置に前記キャップを搬送し、前記キャップを昇降するキャップユニットと、前記待避位置の上側に設けられ、前記キャップの全体をカバーするベルト幅とベルト長を有する回収ベルトと、前記回収ベルトを搬送するコンベア部と、前記回収ベルトの上側に交換可能に設けられ、前記回収ベルトを清掃するベルト清掃部とを備えることを特徴とするインクジェット記録装置によって解決される。

また、前記課題は、液滴を吐出する記録ヘッドと、前記記録ヘッドのノズル面を閉塞するキャップと、前記キャップが前記ノズル面を閉塞するキャップ位置、又は前記ノズル面を開放する待避位置に前記キャップを搬送するキャップユニットと、前記待避位置の上側に設けられ、前記キャップの全体をカバーするベルト幅とベルト長を有する回収ベルトと、前記回収ベルトを搬送し、前記回収ベルトを昇降するコンベア部と、前記回収ベルトの上側に交換可能に設けられ、前記回収ベルトを清掃するベルト清掃部とを備えることを特徴とするインクジェット記録装置によって解決される。

さらに、前記課題は、液滴を吐出する記録ヘッドと、前記記録ヘッドのノズル面を閉塞するキャップと、前記キャップが前記ノズル面を閉塞するキャップ位置、又は前記ノズル面を開放する待避位置に前記キャップを搬送し、前記キャップを昇降するキャップユニットと、前記待避位置の上側に設けられ、前記キャップの全体をカバーするベルト幅とベルト長を有する回収ベルトと、前記回収ベルトを搬送し、前記回収ベルトを昇降するコンベア部と、前記回収ベルトの上側に交換可能に設けられ、前記回収ベルトを清掃するベルト清掃部とを備えることを特徴とするインクジェット記録装置によって解決される。

本発明のインクジェット記録装置は、回収ベルトをベルト清掃部で清掃するので、回収ベルトを長期間にわたり交換する必要がない。また、回収した付着物は、ベルト清掃部を交換して除去できる。したがって、比較的容易なメンテナンスでキャップを清掃でき、記録機能を保持できる。

一実施形態に係るインクジェット記録装置の概略図である。 画像形成手段の概略を示す平面図である。 一実施形態に係るインクジェット記録装置の主要部分を示す概略図である。 図３（ｂ）の矢印Ａ方向から見た、インクジェット記録装置の主要部分を示す概略図である。 第２の実施形態に係るインクジェット記録装置の主要部分を示す概略図である。 第３の実施形態に係るインクジェット記録装置の主要部分を示す概略図である。 第４の実施形態に係るインクジェット記録装置の主要部分を示す概略図である。 第５の実施形態に係るインクジェット記録装置の主要部分を示す概略図である。 第６の実施形態に係るインクジェット記録装置の主要部分を示す概略図である。 第７の実施形態に係るインクジェット記録装置の主要部分を示す概略図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

（第１の実施形態）
図１は、液滴を吐出する記録ヘッドを備え、記録媒体に画像を形成するインクジェット記録装置の概略図である。図１に示すように、インクジェット記録装置１００は、搬入手段１０と、前処理手段２０と、乾燥手段３０と、画像形成手段４０と、後処理手段５０と、搬出手段６０と、インク保持・供給手段７０と、ヘッド維持回復手段８０と、制御手段９０とを有する。

記録媒体であるロール紙Ｍｄはロール状に巻かれ、切断可能なミシン目が所定間隔で形成された連続紙（連続紙、連続帳票）である。

搬入手段１０はロール紙Ｍｄを搬入し、前処理手段２０へと送る。前処理手段２０は送られたロール紙Ｍｄの表面を前処理して乾燥手段３０へと送り、乾燥手段３０はロール紙Ｍｄの表面を乾燥したあと、画像形成手段４０へと送る。

画像形成手段４０は記録媒体に画像を形成する手段である。画像形成手段４０の記録ヘッドは、前処理と乾燥が行われたロール紙Ｍｄの表面に液滴（以下、インクという。）を吐出することにより、画像を形成する。

インク保持・供給手段７０は、インクを攪拌して濃度を均一化し、画像形成手段４０の記録ヘッドに供給する。

画像形成後のロール紙Ｍｄは後処理手段５０へと送られる。後処理手段５０は画像が形成されたロール紙Ｍｄを後処理したあと搬出手段６０へと送り、搬出手段６０はロール紙Ｍｄを巻き取る。以上の一連の動作は、制御手段９０によって制御される。

なお、本実施形態において、記録媒体はロール紙に限定されない。カット紙、普通紙、上質紙、薄紙、厚紙、及び記録紙、並びにＯＨＰシート、合成樹脂フィルム、金属薄膜、及びその他表面にインク等で画像を形成することができるものを含む。

図２は画像形成手段の概略を示す平面図である。図２に示すように、本実施形態では、画像形成手段４０にフルライン型の記録ヘッドを用いている。画像形成手段４０には、記録媒体であるロール紙Ｍｄの搬送方向Ｘｍの上流側から、４つの記録ヘッド４０Ｋ、４０Ｃ、４０Ｍ及び４０Ｙが配置されている。記録ヘッドにおけるＫ、Ｃ，Ｍ、Ｙの添え字は、各々ブラック、シアン、マゼンダ、イエローの色を示す。なお、Ｋ、Ｃ，Ｍ、Ｙの色順は、図２に限るものではなく、他の並び順であっても構わない。また、記録ヘッドは、グリーン、レッド、ライトシアン及び／又はその他の色であってもよいし、単色（例えば、ブラックのみ）であってもよい。

ここで、ブラック（Ｋ）の記録ヘッド４０Ｋには、ロール紙Ｍｄの搬送方向Ｘｍと直行する方向に４つのヘッドユニット４０Ｋ−１、４０Ｋ−２、４０Ｋ−３及び４０Ｋ−４が千鳥状に配置されている。これにより、記録ヘッド４０Ｋは、ロール紙Ｍｄの画像形成領域（印刷領域）の全域にブラック（Ｋ）画像を形成できる。なお、他の記録ヘッド４０Ｃ、４０Ｍ及び４０Ｙの構成は、ブラック（Ｋ）の記録ヘッド４０Ｋの構成と同様である。

図３は、一実施形態に係るインクジェット記録装置の主要部分を示す概略図である。インクジェット記録装置１は、液滴を吐出する複数の記録ヘッド１０１と、記録ヘッド１０１のノズル面を閉塞するキャップ１０２と、キャップ１０２を所定の位置に搬送するキャップユニット１０３とを備える。また、インクジェット記録装置１は、キャップ１０２の付着物を回収する回収ベルト１１０と、回収ベルト１１０を搬送するコンベア部１１１と、回収ベルト１１０が回収した付着物を清掃するベルト清掃部１１２とを備える。

キャップユニット１０３は、キャップ位置１０５（図３（ａ）参照）と待避位置１０６（図３（ｂ）参照）に、記録媒体搬送方向に沿ってキャップ１０２を搬送する。また、キャップユニット１０３は、キャップ１０２を垂直方向に昇降する機構も有する。

キャップユニット１０３は、キャップ位置１０５において、キャップ１０２を上昇して、キャップ１０２の縁部分を記録ヘッド１０１のノズル面に押し付けることにより、ノズル面を保護・保湿する。一方、記録ヘッド１０１が液滴を吐出するとき（記録時）は、ノズル面を開放する待避位置１０６にキャップ１０２を搬送する。

待避位置１０６の上側には、回収ベルト１１０を搬送するコンベア部１１１が設けられている。回収ベルト１１０とコンベア部１１１の上側には、ベルト清掃部１１２が設けられている。

図４は、図３（ｂ）の矢印Ａ方向から見た、インクジェット記録装置の主要部分を示す概略図である。図４に示すように、コンベア部１１１は、記録媒体搬送方向に対し直角に交差して水平方向（図示の矢印Ｂ方向）に、回収ベルト１１０を搬送する。回収ベルト１１０は、キャップユニット１０３に設けられたキャップ１０２全体をカバーするベルト幅とベルト長さを有する。回収ベルト１１０は、弾性かつ耐水性のある部材であり、キャップ１０２の汚れ（付着物）を回収する役割を有する。

回収ベルト１１０の上側には、ベルト清掃部１１２がある。ベルト清掃部１１２は、ブラシやエア吸引機構などを備えた清掃装置であり、回収ベルト１１０が回収した付着物を清掃する。ベルト清掃部１１２は、インクジェット記録装置１から交換可能（取り外し可能）な構成であり、回収された付着物を廃棄した後、再度取り付けることができる。また、付着物のみを別個取り出せる構成であってもよい。

以上のように構成されたインクジェット記録装置１において、キャップ１０２を清掃する動作を説明する。

まず、図３に示すように、キャップユニット１０３が、キャップ位置１０５から待避位置１０６に、キャップ１０２を搬送する。次に、図４に示すように、待避位置１０６において、キャップユニット１０３はキャップ１０２を上昇し、キャップ１０２の縁部分を回収ベルト１１０に接触させる。このとき、回収ベルト１１０は停止した状態である。これにより、キャップ１０２の縁部分の付着物を回収ベルト１１０に移動させることができる。

次いで、キャップユニット１０３は、キャップ１０２を下降して、回収ベルト１１０から離間する。キャップ１０２が回収ベルト１１０から離れたタイミングで、コンベア部１１１によって回収ベルト１１０を搬送し、回収ベルト１１０の付着物が堆積した部分をベルト清掃部１１２が設けられた位置へ移動する。そして、ベルト清掃部１１２が、ブラシやエア吸引などにより、付着物を清掃する。清掃した付着物はベルト清掃部１１２内に格納されており、ベルト清掃部１１２を取り外して除去することができる。

このように、本実施形態に係るインクジェット記録装置１は、コンベアである回収ベルト１１０をベルト清掃部１１２で清掃するので、回収ベルト１１０を長期間にわたり交換する必要がない。また、回収した付着物は、ベルト清掃部１１２を交換（取り外し）して除去できる。したがって、比較的容易なメンテナンスでキャップ１０２を清掃でき、記録機能を保持できる。

本実施形態に係るインクジェット記録装置１の更に有利な構成として、回収ベルト１１０は、キャップ１０２と接触する面の表面が微細な筋網目状の表面性状であることが望ましい。毛細管現象により、キャップ１０２の縁に付着した液体状の付着物を効率的に清掃できる。

また、ベルト清掃部１１２内の付着物の除去は、インクジェット記録装置１の稼働中でも行ってもよい。その場合、装置を止めなくて良いので、装置の稼働率を上げることができる。
（第２の実施形態）
図５は、第２の実施形態に係るインクジェット記録装置の主要部分を示す概略図である。図５において、図４と同一物には同一符号を付してその詳細な説明は省略する。

図５に示すように、本実施形態のインクジェット記録装置１は、回収ベルト１１０を用いて、キャップ１０２内の保湿を行う。すなわち、キャップ１０２が待避位置１０６（図３（ｂ）参照）にいる間、キャップユニット１０３はキャップ１０２を上昇し、キャップ１０２の縁部分を回収ベルト１１０に接触し続ける構成である。

これにより、記録ヘッド１０１が液滴を吐出している間も、キャップ１０２の内部を外気から保護できるので、キャップ１０２の内部が保湿された状態で、再度記録ヘッド１０１のノズル面を閉塞することができる。したがって、常時ノズル面を湿度の高い状態で、保護・保湿できる。

また、キャップ１０２が回収ベルト１１０に接触している間、コンベア部１１１は回収ベルト１１０を搬送しないことが望ましい。搬送状態の回収ベルト１１０にキャップ１０２を接触させないことで、キャップ１０２と回収ベルト１１０の接触部分の摩耗を抑えることができる。

（第３の実施形態）
図６は、第３の実施形態に係るインクジェット記録装置の主要部分を示す概略図である。図６において、図４と同一物には同一符号を付してその詳細な説明は省略する。

図６に示すように、本実施形態のインクジェット記録装置１は、回収ベルト１１０の張力を調整するテンショナー１１３を更に備える。すなわち、テンショナー１１３により回収ベルト１１０の張力を適切な大きさに調整した上で、キャップ１０２を回収ベルト１１０に接触する構成である。これにより、回収ベルト１１０がキャップ１０２に対して均一に接触するため、キャップ１０２の縁部分の付着物を効率よく回収できる。

（第４の実施形態）
図７は、第４の実施形態に係るインクジェット記録装置の主要部分を示す概略図である。図７において、図４と同一物には同一符号を付してその詳細な説明は省略する。

図７に示すように、本実施形態のインクジェット記録装置１は、回収ベルト１１０の裏側に、回収ベルト１１０をキャップ１０２と対向する方向に押し当てる補助板１１４を更に備える。すなわち、回収ベルト１１０とキャップ１０２を接触する際に、補助板１１４で付加的な荷重を加える構成である。これにより、回収ベルト１１０がキャップ１０２に対して均一に接触するため、キャップの縁部分の付着物を効率よく清掃できる。

（第５の実施形態）
図８は、第５の実施形態に係るインクジェット記録装置の主要部分を示す概略図である。図８において、図４と同一物には同一符号を付してその詳細な説明は省略する。

図８に示すように、本実施形態のインクジェット記録装置１は、回収ベルト１１０上の付着物がベルト清掃部１１２到達する手前の位置に、回収ベルト１１０に洗浄液を噴射する噴射部１１５を更に備える。すなわち、回収ベルト上の付着物に洗浄液を噴射した後に、ベルト清掃部１１２で清掃する構成である。回収ベルト１１０の付着物を洗浄液で浮かしてから清掃するので、清掃能力を高めることができる。

（第６の実施形態）
図９は、第５の実施形態に係るインクジェット記録装置の主要部分を示す概略図である。図９において、図４と同一物には同一符号を付してその詳細な説明は省略する。

図９に示すように、本実施形態のインクジェット記録装置１は、回収ベルト１１０を帯電する帯電部１１６と、回収ベルト１１０を除電（帯電物を電気的に中和させること）する除電部１１７とを備える。帯電部１１６は回収ベルト１１０がキャップ１０２と接触する部分の上流側にあり、除電部１１７はベルト清掃部１１２の手前にある。

すなわち、回収ベルト１１０を帯電部１１６で帯電した後に、キャップ１０２を回収ベルト１１０に接触して、回収ベルト１１０上の付着物を回収する。また、回収ベルト１１０を除電部１１７で除電した後に、ベルト清掃部１１２で回収ベルト１１０を清掃する構成である。静電気の力によって回収ベルト１１０上の付着物を効率良く回収することができる。

（第７の実施形態）
図１０は、第７の実施形態に係るインクジェット記録装置の主要部分を示す概略図である。図１０において、図３と同一物には同一符号を付してその詳細な説明は省略する。

本実施形態のインクジェット記録装置１において、コンベア部１１１ａは、回収ベルト１１０を搬送するとともに、回収ベルト１１０を垂直方向に昇降する機構を有する。また、記録ヘッド１０１ａは垂直方向に昇降する機構を有し、ノズル面をキャップ１０２にて閉塞する。キャップユニット１０３ａは、記録媒体搬送方向に沿ってキャップ１０２の搬送のみ行う。

このような構成であっても、記録ヘッド１０１ａのノズル面をキャップ１０２にて閉塞できる。また、コンベア部１１１ａが、回収ベルト１１０を垂直方向に昇降し、キャップ１０２と回収ベルト１１０とを接触又は離間することができる。その結果、キャップ１０２の汚れ（付着物）を回収ベルト１１０にて回収できる。

また、第２〜６の実施形態において、回収ベルト１１０を鉛直方向に昇降する機構を有するコンベア部１１１ａを備え、キャップ１０２と回収ベルト１１０とを接触又は離間するという構成としてもよい。

なお、インクジェット記録装置１は、回収ベルト１１０を鉛直方向に昇降する機構を有するコンベア部１１１ａと、キャップ１０２を垂直方向に昇降する機構も有するキャップユニット１０３の両方を備えてもよい。

以上、実施形態を挙げて本発明を説明した。これらの実施形態は一例であり、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更、（第１〜７の実施形態を組み合わすなど）して使用してもよい。

１、１００ インクジェット記録装置
１０ 搬入手段
２０ 前処理手段
３０ 乾燥手段
４０ 画像形成手段
４０Ｋ−１、４０Ｋ−２、４０Ｋ−３、４０Ｋ−４ ヘッドユニット
５０ 後処理手段
６０ 搬出手段
７０ インク保持・供給手段
８０ ヘッド維持回復手段
９０ 制御手段
１０１、１０１ａ 記録ヘッド
１０２ キャップ
１０３、１０３ａ キャップユニット
１０５ キャップ位置
１０６ 待避位置
１１０ 回収ベルト
１１１、１１１ａ コンベア部
１１２ ベルト清掃部
１１３ テンショナー
１１４ 補助板
１１５ 噴射部
１１６ 帯電部
１１７ 除電部
Ｍｄ ロール紙

特開２０１１−２５６２１号公報

Claims (11)

1. 液滴を吐出する記録ヘッドと、
   前記記録ヘッドのノズル面を閉塞するキャップと、
   前記キャップが前記ノズル面を閉塞するキャップ位置、又は前記ノズル面を開放する待避位置に前記キャップを搬送し、前記キャップを昇降するキャップユニットと、
   前記待避位置の上側に設けられ、前記キャップの全体をカバーするベルト幅とベルト長を有する回収ベルトと、
   前記回収ベルトを搬送するコンベア部と、
   前記回収ベルトの上側に交換可能に設けられ、前記回収ベルトを清掃するベルト清掃部と
   を備えることを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 液滴を吐出する記録ヘッドと、
   前記記録ヘッドのノズル面を閉塞するキャップと、
   前記キャップが前記ノズル面を閉塞するキャップ位置、又は前記ノズル面を開放する待避位置に前記キャップを搬送するキャップユニットと、
   前記待避位置の上側に設けられ、前記キャップの全体をカバーするベルト幅とベルト長を有する回収ベルトと、
   前記回収ベルトを搬送し、前記回収ベルトを昇降するコンベア部と、
   前記回収ベルトの上側に交換可能に設けられ、前記回収ベルトを清掃するベルト清掃部と
   を備えることを特徴とするインクジェット記録装置。
3. 液滴を吐出する記録ヘッドと、
   前記記録ヘッドのノズル面を閉塞するキャップと、
   前記キャップが前記ノズル面を閉塞するキャップ位置、又は前記ノズル面を開放する待避位置に前記キャップを搬送し、前記キャップを昇降するキャップユニットと、
   前記待避位置の上側に設けられ、前記キャップの全体をカバーするベルト幅とベルト長を有する回収ベルトと、
   前記回収ベルトを搬送し、前記回収ベルトを昇降するコンベア部と、
   前記回収ベルトの上側に交換可能に設けられ、前記回収ベルトを清掃するベルト清掃部と
   を備えることを特徴とするインクジェット記録装置。
4. 前記キャップが前記待避位置にいる間、前記キャップと前記回収ベルトを接触し続けることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
5. 前記キャップが前記回収ベルトに接触している間、前記コンベア部は前記回収ベルトを搬送しないことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
6. 前記回収ベルトは、弾性かつ耐水性の部材であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
7. 前記回収ベルトは、前記キャップと接触する面の表面が微細な筋網目状の表面性状であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
8. 前記回収ベルトの張力を調整するテンショナーを備えることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
9. 前記回収ベルトの裏側に、前記回収ベルトを前記キャップと対向する方向に押し当てる補助板を備えることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
10. 前記回収ベルト上の付着物が前記ベルト清掃部に到達する手前の位置に、前記回収ベルトに洗浄液を噴射する噴射部を備えることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
11. 前記回収ベルトが前記キャップと接触する部分の上流側において、前記回収ベルトを帯電する帯電部と、
    前記回収ベルトが前記ベルト清掃部に到達する手前の位置において、前記回収ベルトを除電する除電部と
    を備えることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。

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