JP6973127B2 - 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。

画質の安定性向上等を目的に、インクジェットヘッドから転写ベルト上にインク滴を吐出して画像を形成した後、転写ベルトから記録媒体（用紙）にインクによる画像を転写する転写式インクジェット記録装置が利用されている。転写ベルトから記録媒体への転写部では、転写ベルトと記録媒体の搬送体（ドラムなど）とが圧接し、転写ベルトと記録媒体との間に圧力（転写圧）が生じる。
インクジェットヘッドからインク滴を受ける部材が転写ベルトであるインクジェット記録装置においては、転写ベルトの動作を安定させる必要がある。
そのために特許文献１にも記載されるように、転写ベルトのインクを受ける記録面の反対側である背面を、平滑な平台に沿わせて吸引することにより転写ベルトの撓みを抑制することが実施されている。

特開２００９−４５７４６号公報

しかしながら、記録媒体が転写部に侵入したり、同転写部を通過抜けしたりする際に転写ベルトに衝撃力が加わり、転写ベルトに振動が発生する。この振動がインクジェットヘッドからインク滴を吐出するインク吐出領域に伝わって同領域において転写ベルトの速度が微振動し、インクの転写ベルトへの着弾位置がずれることによる画像不良が生じることがある。
かかる現象による画像不良は、転写ベルトの背面を平滑な平台で吸引保持する従来技術では解決できなかった。

本発明は以上の従来技術における問題に鑑みてなされたものであって、転写式インクジェット記録装置において、転写ベルトの動作を安定させることにより画質を向上することを課題とする。

以上の課題を解決するための請求項１記載の発明は、インクにより転写体上に形成された被転写画像を記録媒体へ転写するインクジェット記録装置であって、
前記転写体としての転写ベルトと、
前記転写ベルトが巻回支持される複数のローラーと、
前記転写ベルトの記録面にインクを吐出するインクジェットヘッドと、
前記転写ベルト上の前記インクジェットヘッドからのインク吐出領域が含まれる隣り合う２つのローラー間の領域に配置され、前記記録面の反対面である前記転写ベルトの背面に平滑な支持面を接して前記転写ベルトを支持するとともに、当該支持面に開口する吸気口を介して前記転写ベルトを吸引保持する吸引支持台と、を備え、
前記転写ベルト上の前記インク吐出領域の下流領域に配置された前記吸気口を有するとともに、前記転写ベルト上の前記インク吐出領域の上流領域に配置された前記吸気口、又は前記インク吐出領域の上流領域の前記転写ベルトを前記支持面に押圧する押圧部材を有し、
前記吸引支持台の前記支持面に、前記下流領域から前記インク吐出領域に掛けて前記吸気口が配設されるとともに、前記吸引支持台の内部には、前記吸気口に連通する負圧空間が設けられ、
前記負圧空間を所定の負圧に保つ負圧維持機構が設けられ、
前記負圧維持機構は、前記負圧空間に排気制御弁を介して接続する吸引ポンプと、前記負圧空間に外気を取り入れる開放制御弁と、前記負圧空間の気圧を計測する圧力センサーと、前記圧力センサーの計測値に基づき前記排気制御弁及び前記開放制御弁を制御する制御装置とを備えるインクジェット記録装置である。

請求項２記載の発明は、インクにより転写体上に形成された被転写画像を記録媒体へ転写するインクジェット記録装置であって、
前記転写体としての転写ベルトと、
前記転写ベルトが巻回支持される複数のローラーと、
前記転写ベルトの記録面にインクを吐出するインクジェットヘッドと、
前記転写ベルト上の前記インクジェットヘッドからのインク吐出領域が含まれる隣り合う２つのローラー間の領域に配置され、前記記録面の反対面である前記転写ベルトの背面に平滑な支持面を接して前記転写ベルトを支持するとともに、当該支持面に開口する吸気口を介して前記転写ベルトを吸引保持する吸引支持台と、を備え、
前記転写ベルト上の前記インク吐出領域の下流領域に配置された前記吸気口を有するとともに、前記転写ベルト上の前記インク吐出領域の上流領域に配置された前記吸気口、又は前記インク吐出領域の上流領域の前記転写ベルトを前記支持面に押圧する押圧部材を有し、
前記吸引支持台の前記支持面に、前記下流領域から前記インク吐出領域に掛けて前記吸気口が配設されるとともに、前記吸引支持台の内部には、前記吸気口に連通する負圧空間が設けられ、
前記インク吐出領域を挟んで隣り合う前記２つのローラーのうち、前記インク吐出領域の下流側のローラーが転写ベルトを搬送駆動する駆動ローラーとされ、
前記負圧空間に排気制御弁を介して接続する吸引ポンプと、前記負圧空間に外気を取り入れる開放制御弁と、前記吸引支持台の下流端と前記駆動ローラーの間において前記転写ベルトのテンションを計測するテンションセンサーと、前記テンションセンサーの計測値に基づき前記排気制御弁及び前記開放制御弁を制御する制御装置とを備えるインクジェット記録装置である。

請求項３記載の発明は、前記吸引支持台の前記支持面は、多孔質の樹脂板で構成されている請求項１又は２に記載のインクジェット記録装置である。

請求項４記載の発明は、前記吸引支持台の上流端側及び下流端側には、前記転写ベルトの搬送方向に垂直で前記支持面に平行な方向を回転軸方向とし、周面の最上位位置が前記支持面と略同一面上に配置されたベルトガイドローラーがそれぞれ配設されている請求項１から請求項３のうちいずれか一に記載のインクジェット記録装置である。

請求項５記載の発明は、前記支持面の幅は前記転写ベルトの幅より広くされている請求項１から請求項４のうちいずれか一に記載のインクジェット記録装置である。

本発明によれば、転写式インクジェット記録装置において、転写ベルトの動作を安定させることにより画質を向上することができる。

本発明の第１実施形態に係るインクジェット記録装置の主要構成を示す模式図(a)及びその部分詳細図(b)である。反応方法を実施する装置の概要を示す模式図である。 本発明の実施形態に係るインクジェット記録装置に適用される押圧部材の構成絵例を示す模式図である。 本発明の第２実施形態に係るインクジェット記録装置の主要構成を示す模式図である。 本発明の第３実施形態に係るインクジェット記録装置の主要構成を示す模式図である。

以下に本発明の一実施形態につき図面を参照して説明する。以下は本発明の一実施形態であって本発明を限定するものではない。

〔第１実施形態〕
まず、図１及び図２を参照して本発明の第２実施形態につき説明する。
図１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、４色に対応したインクジェットヘッド２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋと、転写ベルト３と、上流ローラー４と、下流ローラー５と、加圧ローラー６と、搬送ドラム７と、吸引支持台８とを備える。なお、図１(a)には、複数のインクジェットヘッドを搭載したキャリッジを図示する。インクジェットヘッドのインクを吐出する下端部は図１(b)に示す通りである。

転写ベルト３は、これら３つのローラー４，５，６に巻回支持保持され、例えば、上流ローラー４が駆動ローラーとされ、下流ローラー５が従動ローラーとされ、転写ベルト３が矢印方向へ回転する。上流ローラー４と下流ローラー５は、互いに水平方向の位置に配置され、加圧ローラー６がそれより下に配置される。加圧ローラー６は、記録媒体Ｍを周面に保持して搬送する搬送ドラム７の周面に転写ベルト３を押し付ける。加圧ローラー６通過位置の転写ベルト３に対して搬送ドラム７が圧接しており、搬送ドラム７と転写ベルト３とが同期回転する。
転写ベルト３及び搬送ドラム７の回転中に、インクジェットヘッド２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋからインクが吐出され、転写ベルト３の外側面である記録面３１上に同インクにより被転写画像が形成される。この被転写画像を加圧ローラー６と搬送ドラム７との加圧部で記録媒体Ｍへ転写する構成である。なお、転写ベルト３や記録媒体Ｍの加温、温度保持のため上流ローラー４や、搬送ドラム７の内部にヒーター４１，７１が設けられている。

転写ベルト３は、転写ベルト３に沿って隣り合う２つのローラー４，５間の領域で、インクジェットヘッド２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋの下のインク吐出領域２２を通過する。転写ベルト３の２つのローラー４，５間に懸架された部分に、インク吐出領域の上流領域２１、インク吐出領域２２、インク吐出領域の下流領域２３が存在する。
吸引支持台８は、インク吐出領域２２が含まれる隣り合う２つのローラー間の領域２１−２３に配置されている。吸引支持台８は、記録面３１の反対面である転写ベルト３の背面３２に平滑な支持面８１を有する。吸引支持台８は、支持面８１を背面３２に接して転写ベルト３を支持する。それとともに、吸引支持台８には支持面８１に開口する吸気口を有しており、同吸気口を介して転写ベルト３を吸引保持する。

支持面８１は、インク吐出領域２２を含み、上流領域２１から下流領域２３まで長く形成されている。また、支持面８１の幅は転写ベルト３の幅より広くされている。
吸気口が開口する支持面８１は、多孔質の樹脂板８２により構成されている。支持面８１に開口する吸気口も、多孔質の樹脂板８２により形成されているものであり、インク吐出領域２２を含み、上流領域２１から下流領域２３まで広く配設されている。なお、多孔質の樹脂板８２に代えて、多数の孔が分散して設けられた板（樹脂製や金属製）を用いてもよい。
さらに樹脂板８２の背面側にダクト８３が配置されている。ダクト８３も、支持面８１と同面積に広がっており、樹脂板８２とダクト８３により吸引支持台８の内部の負圧空間が形成されている。ダクト８３には、同負圧空間に外気を取り入れる開放制御弁８４と、同負圧空間の気圧を計測する圧力センサー８５とが付設されている。
また、ダクト８３に吸気パイプ８６、排気制御弁８７、吸引ポンプ８８の順でこれらが接続する。

吸引支持台８の内部の負圧空間を所定の負圧に保つ負圧維持機構は、以上の開放制御弁８４と、圧力センサー８５と、排気制御弁８７と、吸引ポンプ８８と、圧力センサー８５の計測値に基づき排気制御弁８７及び開放制御弁８４を制御する制御装置１００とを備えて構成される。
制御装置１００は、吸引ポンプ８８を稼働し、圧力センサー８５の計測値が目標値より高ければ（負圧レベルが小さければ）、排気制御弁８７を開けて開放制御弁８４を閉じる減圧制御を行い、圧力センサー８５の計測値が目標値より低ければ（負圧レベルが大きければ）、排気制御弁８７を閉じて開放制御弁８４を開ける昇圧制御を行って、吸引支持台８の内部の負圧空間を所定の負圧に保つ。
以上により、転写ベルト３を支持面８１に吸着保持する保持力を均一に保つことができる。

上述したように記録媒体Ｍが加圧ローラー６と搬送ドラム７による転写部に侵入したり、同転写部を通過抜けしたりする際に転写ベルト３に衝撃力が加わり、転写ベルト３に振動が発生する。
この振動が転写ベルト３をその搬送方向に揺らす性質の振動である場合に、この振動がインク吐出領域２２まで伝わると、転写ベルト３の速度が微振動し、インクの転写ベルト３への着弾位置がずれることによる画像不良が生じることになる。
しかし、本実施形態によれば、上流領域２１及び下流領域２３のそれぞれにも、転写ベルト３を支持面８１に吸着保持する吸気口が設けられている、すなわち、上流領域２１及び下流領域２３のそれぞれに転写ベルト３を支持面８１に吸着保持する吸着保持手段が設けられているので、転写部側で発生した転写ベルト３の振動が記録領域２２に伝わることが緩和され、上記画像不良を抑制することができる。
以上のように転写式インクジェット記録装置において、転写ベルトの動作を安定させることにより画質を向上することができる。

上流領域２１については、上記吸着保持手段に代えて、転写ベルト３を支持面８１に押圧する押圧部材９（９Ａ，９Ｂ）を適用してもよい。押圧部材９としては、図２に示すように、バネ等により付勢された押圧ローラー９Ａや押圧板９Ｂの形態を実施できる。

〔第２実施形態〕
次に、図３を参照して本発明の第２実施形態につき説明する。
上記第１実施形態では、記録媒体Ｍの転写部への搬送体を搬送ドラムとしたが、本実施形態では図３に示すように直動式の搬送装置１０を適用する。直動式の搬送装置１０は、記録媒体Ｍを積載保持して直動する積載台１１、積載台１１に内蔵されるヒーター１１ａ、積載台１１をガイドする直動ガイド１２その他ステッピングモータ等の動力装置を備え構成される。

その他は上記第１実施形態と同様に実施される。但し、図３に示すように本実施形態では吸引支持台８の上流端側及び下流端側に、ベルトガイドローラー１３ａ，１３ｂを配設した構成を実施する。ベルトガイドローラー１３ａ，１３ｂの回転軸方向は、転写ベルト３の搬送方向に垂直で支持面８１に平行な方向である。ベルトガイドローラー１３ａ，１３ｂの周面の最上位位置が支持面８１と略同一面上に配置されている。ベルトガイドローラー１３ａ，１３ｂの作用により、吸引支持台８の支持面８１に吸引保持されながら摺動する転写ベルト３の円滑性が良好になる。ベルトガイドローラー１３ａ，１３ｂは、上記第１実施形態に組み合わせて実施してもよい。

〔第３実施形態〕
次に、図４を参照して本発明の第３実施形態につき説明する。
上記第１実施形態では、吸引支持台８内の負圧を所定値に保つ制御を行ったが、本実施形態では転写ベルト３のテンションを所定値に保つ制御を実施する。

そのためにまず、図４に示すように下流ローラー５が転写ベルト３を搬送駆動する駆動ローラーとされた構成とする。なお、上流ローラー４は従動ローラーとする。
さらに、吸引支持台８の下流端と駆動ローラー（下流ローラー５）の間において転写ベルト３のテンションを計測するテンションセンサー１４を設ける。テンションセンサー１４は、例えば、転写ベルト３に周面が押し付けられ可動支持される可動ローラー１４ａと、可動ローラー１４ａに加わる負荷を検知するロードセル１４ｂにより構成される。上記第２実施形態と同様にベルトガイドローラー１３ｂを設け、ベルトガイドローラー１３ｂと駆動ローラー（下流ローラー５）との間に可動ローラー１４ａを配置するとよい。
以上の構成により、駆動ローラー（下流ローラー５）の駆動力に伴う転写ベルト３のテンション、特に上流ローラー４と下流ローラー５の間の区間における転写ベルト３のテンションを正確に計測することができる。
その他は、上記第１実施形態と同様の構成を備える。

制御装置１００は、駆動ローラー（下流ローラー５）及び吸引ポンプ８８を稼働し、テンションセンサー１４の計測値が目標値より高ければ、吸引力を緩めるため排気制御弁８７を閉じて開放制御弁８４を開ける昇圧制御を行い、テンションセンサー１４の計測値が目標値より低ければ、吸引力を高めるため排気制御弁８７を開けて開放制御弁８４を閉じる減圧制御を行う。
以上により、上流ローラー４と下流ローラー５の間の区間における転写ベルト３のテンションを一定に保つことができ、インク吐出領域２２を通過する転写ベルト３の動作を安定させることにより画質を向上することができる。

１ インクジェット記録装置
２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ インクジェットヘッド（キャリッジ）
３ 転写ベルト
４ 上流ローラー
５ 下流ローラー
６ 加圧ローラー
７ 搬送ドラム
８ 吸引支持台
９ 押圧部材
９Ａ 押圧ローラー
９Ｂ 押圧板
１０ 直動式の搬送装置
１３ａ，１３ｂベルトガイドローラー
１４ テンションセンサー
１４ａ 可動ローラー
１４ｂ ロードセル
２１ 上流領域
２２ インク吐出領域
２３ 下流領域
３１ 記録面
３２ 背面
８１ 支持面
８２ 多孔質の樹脂板
８３ ダクト
８４ 開放制御弁
８５ 圧力センサー
８６ 吸気パイプ
８７ 排気制御弁
８８ 吸引ポンプ
１００ 制御装置
Ｍ 記録媒体

Claims (5)

1. インクにより転写体上に形成された被転写画像を記録媒体へ転写するインクジェット記録装置であって、
   前記転写体としての転写ベルトと、
   前記転写ベルトが巻回支持される複数のローラーと、
   前記転写ベルトの記録面にインクを吐出するインクジェットヘッドと、
   前記転写ベルト上の前記インクジェットヘッドからのインク吐出領域が含まれる隣り合う２つのローラー間の領域に配置され、前記記録面の反対面である前記転写ベルトの背面に平滑な支持面を接して前記転写ベルトを支持するとともに、当該支持面に開口する吸気口を介して前記転写ベルトを吸引保持する吸引支持台と、を備え、
   前記転写ベルト上の前記インク吐出領域の下流領域に配置された前記吸気口を有するとともに、前記転写ベルト上の前記インク吐出領域の上流領域に配置された前記吸気口、又は前記インク吐出領域の上流領域の前記転写ベルトを前記支持面に押圧する押圧部材を有し、
   前記吸引支持台の前記支持面に、前記下流領域から前記インク吐出領域に掛けて前記吸気口が配設されるとともに、前記吸引支持台の内部には、前記吸気口に連通する負圧空間が設けられ、
   前記負圧空間を所定の負圧に保つ負圧維持機構が設けられ、
   前記負圧維持機構は、前記負圧空間に排気制御弁を介して接続する吸引ポンプと、前記負圧空間に外気を取り入れる開放制御弁と、前記負圧空間の気圧を計測する圧力センサーと、前記圧力センサーの計測値に基づき前記排気制御弁及び前記開放制御弁を制御する制御装置とを備えるインクジェット記録装置。
2. インクにより転写体上に形成された被転写画像を記録媒体へ転写するインクジェット記録装置であって、
   前記転写体としての転写ベルトと、
   前記転写ベルトが巻回支持される複数のローラーと、
   前記転写ベルトの記録面にインクを吐出するインクジェットヘッドと、
   前記転写ベルト上の前記インクジェットヘッドからのインク吐出領域が含まれる隣り合う２つのローラー間の領域に配置され、前記記録面の反対面である前記転写ベルトの背面に平滑な支持面を接して前記転写ベルトを支持するとともに、当該支持面に開口する吸気口を介して前記転写ベルトを吸引保持する吸引支持台と、を備え、
   前記転写ベルト上の前記インク吐出領域の下流領域に配置された前記吸気口を有するとともに、前記転写ベルト上の前記インク吐出領域の上流領域に配置された前記吸気口、又は前記インク吐出領域の上流領域の前記転写ベルトを前記支持面に押圧する押圧部材を有し、
   前記吸引支持台の前記支持面に、前記下流領域から前記インク吐出領域に掛けて前記吸気口が配設されるとともに、前記吸引支持台の内部には、前記吸気口に連通する負圧空間が設けられ、
   前記インク吐出領域を挟んで隣り合う前記２つのローラーのうち、前記インク吐出領域の下流側のローラーが転写ベルトを搬送駆動する駆動ローラーとされ、
   前記負圧空間に排気制御弁を介して接続する吸引ポンプと、前記負圧空間に外気を取り入れる開放制御弁と、前記吸引支持台の下流端と前記駆動ローラーの間において前記転写ベルトのテンションを計測するテンションセンサーと、前記テンションセンサーの計測値に基づき前記排気制御弁及び前記開放制御弁を制御する制御装置とを備えるインクジェット記録装置。
3. 前記吸引支持台の前記支持面は、多孔質の樹脂板で構成されている請求項１又は２に記載のインクジェット記録装置。
4. 前記吸引支持台の上流端側及び下流端側には、前記転写ベルトの搬送方向に垂直で前記支持面に平行な方向を回転軸方向とし、周面の最上位位置が前記支持面と略同一面上に配置されたベルトガイドローラーがそれぞれ配設されている請求項１から請求項３のうちいずれか一に記載のインクジェット記録装置。
5. 前記支持面の幅は前記転写ベルトの幅より広くされている請求項１から請求項４のうちいずれか一に記載のインクジェット記録装置。

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