JP6652359B2 - インクジェット印刷装置 - Google Patents

Description

本発明は、インクジェットヘッドからインクを吐出して印刷するインクジェット印刷装置に関する。

用紙を搬送しつつ、インクジェットヘッドから用紙へインクを吐出して印刷するライン型のインクジェット印刷装置が知られている。ライン型のインクジェット印刷装置では、用紙を搬送するために、いわゆるエア吸引方式の搬送機構が広く用いられている。

特許文献１には、複数のベルト穴を有する搬送ベルトと、表面から掘り下げられた凹部および凹部に形成された吸引穴を有するプラテンプレートと、ファンとを備えるエア吸引方式の搬送機構が開示されている。この搬送機構は、ファンにより、吸引穴、凹部、およびベルト穴を介して空気を吸引することで、ベルト穴に発生する吸着力で用紙を搬送ベルト上に吸着保持しつつ、搬送ベルトを周回させて用紙を搬送する。

ところで、インクジェット印刷装置では、インクジェットヘッドからのインクの吐出により、インクミストが発生する。インクミストは、装置内や用紙の汚れを招く。上述のエア吸引方式の搬送機構では、搬送ベルト上に用紙が載置されていない領域において、吸引穴、凹部、およびベルト穴を介して、空気とともにインクミストが吸引される。これにより、搬送機構内にインクミストを回収している。

特開２０１０−０８９２９０号公報

しかしながら、上述した搬送機構では、インクミストが凝集したインクが凹部に溜まる。そして、この凹部に溜まったインクがベルト穴を介して搬送ベルトの表面まで上り、用紙を汚すことがあった。

本発明は上記に鑑みてなされたもので、用紙の汚れを軽減できるインクジェット印刷装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係るインクジェット印刷装置の第１の特徴は、ノズル面からインクを吐出するインクジェットヘッドと、前記ノズル面に対向して配置され、複数のベルト穴を有し、用紙を前記ベルト穴に吸着保持して搬送する搬送ベルトと、前記搬送ベルトを摺動可能に支持し、前記搬送ベルト側の面である表面から裏面に向かって掘り下げられた複数の凹部、および前記凹部の底面の一部から前記裏面に貫通する複数の吸引穴を有するプラテンプレートと、前記プラテンプレートの前記裏面側から前記吸引穴、前記凹部、および前記ベルト穴を介して空気を吸引し、用紙を前記搬送ベルトに吸着させる吸引部とを備え、前記プラテンプレートには、前記吸引穴とは異なる位置に、前記凹部の前記底面の一部から前記プラテンプレートの前記裏面に貫通するインク落とし穴が形成されていることにある。

本発明に係るインクジェット印刷装置の第２の特徴は、前記インク落とし穴は、前記凹部の端部に配置されていることにある。

本発明に係るインクジェット印刷装置の第３の特徴は、前記プラテンプレートの前記裏面側に配置され、前記インクジェットヘッドの前記ノズル面に重複する領域以外の領域に配置された前記インク落とし穴の周囲および下方を覆う遮蔽部をさらに備えることにある。

本発明に係るインクジェット印刷装置の第１の特徴によれば、プラテンプレートには、吸引穴とは異なる位置に、凹部の底面の一部からプラテンプレートの裏面に貫通するインク落とし穴が形成されている。これにより、インクミストの凝集により凹部に溜まったインクをインク落とし穴から排出し、凹部に溜まったインクを低減できる。このため、凹部に溜まったインクがベルト穴を介して搬送ベルトの表面に達することを抑制できるので、用紙の汚れを軽減できる。

本発明に係るインクジェット印刷装置の第２の特徴によれば、インク落とし穴は、凹部の端部に配置されている。これにより、凹部に溜まったインクを、インク落とし穴を介して凹部の端部から排出できる。このため、インクが凹部の端の壁を伝って上昇し、ベルト穴を介して搬送ベルトの表面に達することを効果的に抑制できる。この結果、用紙の汚れをより軽減できる。

本発明に係るインクジェット印刷装置の第３の特徴によれば、ノズル面に重複する領域以外の領域に配置されたインク落とし穴の周囲および下方を覆う遮蔽部を備えるので、ノズル面に重複する領域以外の領域では、インク落とし穴を介した空気の吸引は生じない。これにより、ノズル面に重複する領域における吸引効率の低下を抑えることができる。この結果、インクジェットヘッドの直下における用紙の浮きを抑制し、用紙のインクジェットヘッドへの接触を低減できる。

実施の形態に係るインクジェット印刷装置の概略構成図である。 図１に示すインクジェット印刷装置の平面図である。 図２のＡ−Ａ線に沿った搬送部の部分拡大断面図である。 上側プラテンプレートの平面図である。 搬送部の部分拡大平面図である。 図５のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。 図１に示すインクジェット印刷装置の凹部に溜まったインクの挙動の説明図である。 比較例の凹部に溜まったインクの挙動の説明図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。各図面を通じて同一もしくは同等の部位や構成要素には、同一もしくは同等の符号を付している。

以下に示す実施の形態は、この発明の技術的思想を具体化するための装置等を例示するものであって、この発明の技術的思想は、各構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。この発明の技術的思想は、特許請求の範囲において、種々の変更を加えることができる。

図１は、本発明の実施の形態に係るインクジェット印刷装置の概略構成図である。図２は、図１に示すインクジェット印刷装置の平面図である。図３は、図２のＡ−Ａ線に沿った搬送部の部分拡大断面図である。図４は、上側プラテンプレートの平面図である。図５は、搬送部の部分拡大平面図である。図６は、図５のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。以下の説明において、図１の紙面に直交する方向を前後方向とし、紙面表方向を前方とする。また、図１における紙面の上下左右を上下左右方向とする。図１において、左から右へ向かう方向が用紙の搬送方向である。

図１、図２に示すように、本実施の形態に係るインクジェット印刷装置１は、印刷部２と、搬送部３とを備える。

印刷部２は、搬送部３により搬送される用紙Ｐに画像を印刷する。印刷部２は、複数のインクジェットヘッド１１と、ヘッドホルダ１２とを備える。

インクジェットヘッド１１は、用紙Ｐにインクを吐出して画像を印刷する。インクジェットヘッド１１は、下面であるノズル面１１ａに開口する複数のノズル（図示せず）を有し、ノズルからインクを吐出する。図２に示すように、複数のインクジェットヘッド１１は、千鳥状に配置されている。すなわち、それぞれ前後方向に沿って等間隔で配置された３つのインクジェットヘッド１１からなるヘッド列が、隣り合うヘッド列間で前後方向に半ピッチ分だけずれるように配置されている。

ヘッドホルダ１２は、インクジェットヘッド１１を保持する。ヘッドホルダ１２は、中空状の略直方体形状に形成されている。ヘッドホルダ１２の底面１２ａには、各インクジェットヘッド１１が取り付けられる複数の開口部が形成されている。ヘッドホルダ１２は、その開口部からインクジェットヘッド１１の下端部を下方に突出させて、インクジェットヘッド１１を保持している。

搬送部３は、給紙部（図示せず）から給紙された用紙Ｐを、エア吸引により吸着保持しつつ搬送する。搬送部３は、印刷部２の下方に配置されている。搬送部３は、搬送ベルト２１と、駆動ローラ２２と、従動ローラ２３〜２５と、上側プラテンプレート（請求項のプラテンプレートに相当）２６と、下側プラテンプレート２７と、吸引防止壁２８と、チャンバ２９と、ファン（請求項の吸引部に相当）３０とを備える。

搬送ベルト２１は、用紙Ｐを吸着保持して搬送する。搬送ベルト２１は、駆動ローラ２２および従動ローラ２３〜２５に掛け渡された環状のベルトである。搬送ベルト２１は、インクジェットヘッド１１のノズル面１１ａに対向して配置されている。

図２、図５に示すように、搬送ベルト２１には、複数の貫通穴であるベルト穴２１ａが形成されている。搬送ベルト２１は、ファン３０の駆動により発生する吸着力により、用紙Ｐをベルト穴２１ａに吸着保持する。搬送ベルト２１は、図１における時計回り方向に回転することで、吸着保持した用紙Ｐを右方向に搬送する。

ベルト穴２１ａは、左右方向に沿って所定のピッチで配列されている。また、前後方向に隣り合う次段のベルト穴２１ａが、前段のベルト穴２１ａに対して左右方向に半ピッチ分だけずれるように配置されている。すなわち、ベルト穴２１ａは、千鳥状に配置されている。

駆動ローラ２２は、搬送ベルト２１を回転させる。駆動ローラ２２は、図示しないモータにより回転駆動される。従動ローラ２３〜２５は、駆動ローラ２２とともに搬送ベルト２１を支持する。従動ローラ２３〜２５は、搬送ベルト２１を介して駆動ローラ２２に従動する。従動ローラ２３は、駆動ローラ２２と同じ高さで、駆動ローラ２２の左方に配置されている。従動ローラ２４，２５は、駆動ローラ２２および従動ローラ２３の下方において、互いに左右方向に離間して、同じ高さに配置されている。

上側プラテンプレート２６は、駆動ローラ２２と従動ローラ２３との間において搬送ベルト２１の下側に配置され、搬送ベルト２１を摺動可能に支持する。上側プラテンプレート２６は、樹脂からなる。上側プラテンプレート２６は、複数の凹部３１と、複数の吸引穴３２と、複数のインク落とし穴３３とを有する。

凹部３１は、上側プラテンプレート２６の搬送ベルト２１側の面である表面（上面）から裏面（下面）に向かって掘り下げられて形成されている。凹部３１は、平面視で左右方向に細長い長方形状に形成されている。凹部３１は、左右方向に一定のピッチにより規則的に配列され、前後方向に隣り合う次段の凹部３１は前段に対して半ピッチずれて左右方向に同一の一定のピッチにより規則的に配列されている。つまり、凹部３１は、上側プラテンプレート２６の表面に千鳥状に配置されている。凹部３１の前後方向におけるピッチは、ベルト穴２１ａの前後方向におけるピッチと等しい。凹部３１は、搬送ベルト２１のベルト穴２１ａが通過する領域の直下に配置されている。

吸引穴３２は、凹部３１の底面の一部から上側プラテンプレート２６の裏面に貫通する穴である。吸引穴３２は、凹部３１の底面の中央部に形成されている。吸引穴３２は、平面視で左右方向に細長い長円形状に形成されている。

図４に示すように、吸引穴３２は、すべての凹部３１に形成されているのではなく、一部の凹部３１に形成されている。具体的には、吸引穴３２は、複数のインクジェットヘッド１１からなるインクジェットヘッド群の上流側（左側）の領域、下流側の領域、およびインクジェットヘッド１１のノズル面１１ａに重複する領域の凹部３１に形成されている。ここで、インクジェットヘッド１１のノズル面１１ａに重複する領域とは、ノズル面１１ａを垂直方向に平行に投影した上側プラテンプレート２６上の領域である。換言すれば、ノズル面１１ａに重複する領域は、インクジェットヘッド１１を真上から見てノズル面１１ａが重なる上側プラテンプレート２６上の領域である。

インクジェットヘッド群の上流側の領域に吸引穴３２を配置しているのは、給紙された用紙Ｐを搬送ベルト２１に吸着させるとともに、用紙Ｐの浮きを抑えつつインクジェットヘッド１１の下に用紙Ｐを進入させるためである。インクジェットヘッド１１のノズル面１１ａに重複する領域に吸引穴３２を配置しているのは、インクジェットヘッド１１の直下における用紙Ｐの浮きを抑制し、用紙Ｐのインクジェットヘッド１１への接触を防止するためである。インクジェットヘッド群の下流側の領域に吸引穴３２を配置しているのは、搬送気流によって下流側に流されるインクミストをチャンバ２９へ吸引するためである。これらの領域以外の領域に吸引穴３２を形成していないのは、開口面積を抑え、吸引効率を向上させるためである。

インク落とし穴３３は、インクミストの凝集により凹部３１に溜まったインクを落として凹部３１から排出するための穴である。図４〜図６に示すように、インク落とし穴３３は、吸引穴３２が形成された凹部３１に形成されている。インク落とし穴３３は、吸引穴３２とは異なる位置において、凹部３１の底面の一部から上側プラテンプレート２６の裏面に貫通している。具体的には、インク落とし穴３３は、搬送ベルト２１のベルト穴２１ａが通過する領域の直下における凹部３１の左端部および右端部に形成されている。インク落とし穴３３は、吸引穴３２より開口面積が小さい。

下側プラテンプレート２７は、上側プラテンプレート２６の下方に配置され、複数のスペーサ３６を介して上側プラテンプレート２６を支持する。下側プラテンプレート２７は、アルミニウム合金等の金属からなる。下側プラテンプレート２７には、吸引穴３７が形成されている。吸引穴３７は、平面視にて上側プラテンプレート２６の吸引穴３２と同じ位置に、同じ形状で形成されている。

吸引防止壁２８は、インクジェットヘッド１１のノズル面１１ａに重複する領域以外の領域（ノズル面１１ａに重複しない領域）に配置されたインク落とし穴３３を介した空気の吸引を防止するための壁である。吸引防止壁２８は、上側プラテンプレート２６と下側プラテンプレート２７との間において、ノズル面１１ａに重複しない領域に配置されたインク落とし穴３３の周りを周回するように形成されている。これにより、上側プラテンプレート２６の裏面側において、ノズル面１１ａに重複しない領域に配置されたインク落とし穴３３の周囲および下方が、吸引防止壁２８および下側プラテンプレート２７により覆われている。なお、吸引防止壁２８および下側プラテンプレート２７が、請求項の遮蔽部を構成する。

吸引防止壁２８には、インク流出穴２８ａが形成されている。インク流出穴２８ａは、インク落とし穴３３を介して凹部３１から落下して吸引防止壁２８の内側に溜まるインクを、吸引防止壁２８の外側に逃がすための穴である。

チャンバ２９は、搬送ベルト２１のベルト穴２１ａに吸着力を発生させるための負圧室を形成するものである。チャンバ２９は、駆動ローラ２２と従動ローラ２３との間において、上側プラテンプレート２６の裏面側に設けられている。チャンバ２９内には、インク吸収材３８が配置されている。インク吸収材３８は、チャンバ２９内に吸引されたインクミストを吸収する。インク吸収材３８は、フェルト等からなる。

ファン３０は、チャンバ２９から排気する。これにより、ファン３０は、チャンバ２９内に負圧を発生させ、下側プラテンプレート２７の吸引穴３７、上側プラテンプレート２６の吸引穴３２、凹部３１、および搬送ベルト２１のベルト穴２１ａを介して空気を吸引する。これにより、ファン３０は、ベルト穴２１ａに吸着力を発生させ、用紙Ｐを搬送ベルト２１に吸着させる。

次に、インクジェット印刷装置１の動作について説明する。

インクジェット印刷装置１で印刷を行う際、まず、駆動ローラ２２およびファン３０が駆動を開始する。

駆動ローラ２２の駆動により、搬送ベルト２１は、図１における時計回り方向に回転する。搬送ベルト２１が回転すると、ベルト穴２１ａが上側プラテンプレート２６の凹部３１の上を右方向に通過して行く。

一方、ファン３０の駆動により、チャンバ２９から下方への排気が行われると、下側プラテンプレート２７の吸引穴３７、上側プラテンプレート２６の吸引穴３２、凹部３１、および搬送ベルト２１のベルト穴２１ａを介してチャンバ２９へ空気が吸引される。これにより、吸引穴３２が形成された凹部３１上を通過するベルト穴２１ａに負圧が生じ、吸着力が発生する。

給紙部（図示せず）から用紙Ｐが給紙されると、搬送ベルト２１は、吸引穴３２が形成された凹部３１上を通過するベルト穴２１ａに発生した吸着力により、用紙Ｐを吸着保持する。搬送ベルト２１は、図１における時計回り方向に回転することで、吸着保持した用紙Ｐを右方向に搬送する。

インクジェットヘッド１１は、搬送ベルト２１上を搬送される用紙Ｐにインクを吐出して画像を印刷する。印刷された用紙Ｐは、排紙部（図示せず）により排紙される。

上述のような印刷動作中において、インクジェットヘッド１１からのインクの吐出により、インクミストが発生する。発生したインクミストの一部は、搬送される用紙間の領域において、ベルト穴２１ａ、上側プラテンプレート２６の凹部３１、吸引穴３２、下側プラテンプレート２７の吸引穴３７を介してチャンバ２９へ空気とともに吸引される。

ここで、ベルト穴２１ａから凹部３１へ吸い込まれたインクミストの一部は、凹部３１の底面上に凝集する。これにより、図７に示すように、吸引穴３２が形成された凹部３１にインク４１が溜まる。この凹部３１に溜まったインク４１の一部は、吸引穴３２から落下する。また、吸引穴３２が形成された凹部３１にはインク落とし穴３３が形成されているため、インク落とし穴３３からもインク４１が落下する。

本実施の形態とは異なり、凹部３１にインク落とし穴３３がない場合、図８に示すように、吸引穴３２が形成された凹部３１に溜まったインク４１が凹部３１の左右の端の壁を伝って搬送ベルト２１まで上昇する現象が生じる。ベルト穴２１ａがこの凹部３１の端部を通過する際、ベルト穴２１ａを通って搬送ベルト２１の表面にまでインク４１が達し、このインク４１で用紙Ｐが汚れるおそれがある。

これに対し、本実施の形態では、インク落とし穴３３からインク４１が落下するので、インク４１が凹部３１の左右の端の壁を伝って搬送ベルト２１まで上昇することを予防できる。このため、ベルト穴２１ａを通って搬送ベルト２１の表面にまでインク４１が達することを抑制できる。

ところで、図７に矢印で示すように、吸引穴３２が形成された凹部３１では、吸引穴３２を介した吸引の流れに加えて、インク落とし穴３３を介した吸引の流れも生じる。ただし、ノズル面１１ａに重複しない領域に配置されたインク落とし穴３３には吸引防止壁２８が配置されているので、このインク落とし穴３３を介した空気の吸引は生じない。

吸引防止壁２８の内側の空間にはインク４１が落下するが、図７に示すように、このインク４１は、インク流出穴２８ａから流出する。これにより、吸引防止壁２８の内側の空間およびインク落とし穴３３がインク４１であふれることを防止できる。吸引防止壁２８の内側の空間およびインク落とし穴３３がインク４１であふれると、図８の例のように、インク４１が凹部３１の端の壁を伝って搬送ベルト２１まで上昇するおそれがある。

以上説明したように、インクジェット印刷装置１では、吸引穴３２が形成された凹部３１の端部にインク落とし穴３３が形成されている。これにより、インクミストの凝集により凹部３１に溜まったインクを、インク落とし穴３３を介して凹部３１の端部から排出できる。このため、インクが凹部３１の端の壁を伝って上昇し、ベルト穴２１ａを介して搬送ベルト２１の表面に達することを効果的に抑制できる。この結果、用紙Ｐの汚れを軽減できる。

また、インクジェット印刷装置１では、上側プラテンプレート２６の裏面側において、ノズル面１１ａに重複しない領域に配置されたインク落とし穴３３の周囲および下方が、吸引防止壁２８および下側プラテンプレート２７により覆われている。このため、ノズル面１１ａに重複しない領域では、インク落とし穴３３を介した空気の吸引は生じない。これにより、ノズル面１１ａに重複する領域における吸引効率の低下を抑えることができる。この結果、インクジェットヘッド１１の直下における用紙Ｐの浮きを抑制し、用紙Ｐのインクジェットヘッド１１への接触を低減できる。

なお、上述した実施の形態では、凹部３１の左右の端部にインク落とし穴３３を配置したが、インク落とし穴３３は凹部３１の他の位置に配置されていてもよい。この場合でも、凹部３１に溜まったインクをインク落とし穴３３から排出し、凹部３１に溜まったインクを低減できる。このため、凹部３１に溜まったインクがベルト穴２１ａを介して搬送ベルト２１の表面に達することを抑制できるので、用紙Ｐの汚れを軽減できる。ただし、凹部３１の端部にインク落とし穴３３を配置することで、用紙Ｐの汚れをより軽減できる。

また、上述した実施の形態では、上側プラテンプレート２６の一部の凹部３１に吸引穴３２が形成されている構成を示したが、すべての凹部３１に吸引穴３２が形成されていてもよい。

本発明は上記実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。

１ インクジェット印刷装置
２ 印刷部
３ 搬送部
１１ インクジェットヘッド
１１ａ ノズル面
２１ 搬送ベルト
２１ａ ベルト穴
２６ 上側プラテンプレート
２７ 下側プラテンプレート
２８ 吸引防止壁
２８ａ インク流出穴
２９ チャンバ
３０ ファン
３１ 凹部
３２，３７ 吸引穴
３３ インク落とし穴

Claims (3)

1. ノズル面からインクを吐出するインクジェットヘッドと、
   前記ノズル面に対向して配置され、複数のベルト穴を有し、用紙を前記ベルト穴に吸着保持して搬送する搬送ベルトと、
   前記搬送ベルトを摺動可能に支持し、前記搬送ベルト側の面である表面から裏面に向かって掘り下げられた複数の凹部、および前記凹部の底面の一部から前記裏面に貫通する複数の吸引穴を有するプラテンプレートと、
   前記プラテンプレートの前記裏面側から前記吸引穴、前記凹部、および前記ベルト穴を介して空気を吸引し、用紙を前記搬送ベルトに吸着させる吸引部とを備え、
   前記プラテンプレートには、前記吸引穴とは異なる位置に、前記凹部の前記底面の一部から前記プラテンプレートの前記裏面に貫通するインク落とし穴が形成されており、
   前記プラテンプレートの前記裏面側に、前記インク落とし穴の周囲および下方を覆う遮蔽部が配置されていることを特徴とするインクジェット印刷装置。
2. ノズル面からインクを吐出するインクジェットヘッドと、
   前記ノズル面に対向して配置され、複数のベルト穴を有し、用紙を前記ベルト穴に吸着保持して搬送する搬送ベルトと、
   前記搬送ベルトを摺動可能に支持し、前記搬送ベルト側の面である表面から裏面に向かって掘り下げられた複数の凹部、および前記凹部の底面の一部から前記裏面に貫通する複数の吸引穴を有するプラテンプレートと、
   前記プラテンプレートの前記裏面側から前記吸引穴、前記凹部、および前記ベルト穴を介して空気を吸引し、用紙を前記搬送ベルトに吸着させる吸引部とを備え、
   前記プラテンプレートには、前記吸引穴とは異なる位置に、前記凹部の前記底面の一部から前記プラテンプレートの前記裏面に貫通するインク落とし穴が形成されており、
   前記プラテンプレートの前記裏面側に、前記インクジェットヘッドの前記ノズル面に重複する領域以外の領域に配置された前記インク落とし穴の周囲および下方を覆う遮蔽部が配置されていることを特徴とするインクジェット印刷装置。
3. 前記インク落とし穴は、前記凹部の端部に配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載のインクジェット印刷装置。