WO2015060023A1

WO2015060023A1 - 画像記録装置

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Publication number: WO2015060023A1
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Abstract

液滴吐出ヘッドの加圧パージをする際にノズルからあふれ出てくる液体がヘッドモジュール隙間に浸入するのを防ぐことができる画像記録装置を提供する。液体を吐出する複数のノズル１５１が配置されたノズル面７２Ａを有するヘッドモジュール７２がヘッドモジュール支持部材７２Ｂで固定されて複数繋ぎ合わされ、ノズル面７２Ａが水平面に対して傾斜して設けられる液滴吐出ヘッド７２と、液滴吐出ヘッド７２が加圧パージを行う際に、ノズル１５１から吐出する液体を受ける受部材２８０と、受部材２８０に設けられ、加圧パージの際に液滴吐出ヘッド７２に当接し、加圧パージにより吐出した液体がヘッドモジュール間７３へ侵入するのを防ぐ液体侵入防止パッド２９０ａと、を備え、液体侵入防止パッド２９０ａは、非吸収材料で形成され、ノズル面７２Ａの傾斜によって加圧パージにより吐出した液体が集められる流路２９１を有するようにする。

Description

画像記録装置

　本発明は、画像記録装置に係り、特に複数のヘッドモジュールを繋ぎ合わせて構成される液滴吐出ヘッドを備えた画像記録装置に関する。

　一般的な画像記録装置として、搬送される記録媒体に対して、ヘッドからインクを吐出させて、画像を形成するインクジェット記録装置が知られている。

　インクジェット記録装置において、画像を高精度に記録するためには、搬送される記録媒体に対してヘッドを高精度に位置決めして取り付ける必要がある。

　このインクジェット記録装置の中には、画像記録の高速化を図るために、記録媒体の幅に満たないノズル列長を有する短尺なヘッド（ヘッドモジュール）を複数個繋ぎ合わせて主走査方向に延伸したヘッド構成の液滴吐出ヘッド（ラインヘッド）がある。

　ところで、このように複数のヘッドモジュールを繋ぎ合わせて構成される液滴吐出ヘッドは、その構造上、ノズル面に隙間が生じてしまう。すなわち、液滴吐出ヘッドにおけるノズル面も隣り合うヘッドモジュールのノズル面同士を繋ぎ合わせて構成されるため、ヘッドモジュールの接合部分で隙間が生じてしまう。このような隙間がノズル面に存在していると、加圧パージした際に、加圧パージしたインクが隙間に入り込んでしまうという問題がある。そして、隙間にインクが入り込むと、そのインクが隙間に溜まっていき、最悪の場合、ヘッド寿命や信頼性、印字性能の低下、記録媒体の汚損を引き起こす。

　特許文献１には、吸収体をノズル面の隙間に入り込むように配置することで、ノズル面の隙間に入り込んでいるインクが吸収体によって効果的に吸収されることが記載されている。

特開２００５－７４７６７号公報

　しかしながら、特許文献１において、吸収体はノズル開口を避けてノズル面の隙間に配置しているが、吸収体を微小な隙間に入れることは非常に難しく、また吸収体がインク（液体）を蓄積していくため、吸収体自体のクリーニングが必要になってしまうという問題がある。

　本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、液滴吐出ヘッドの加圧パージをする際にノズルからあふれ出てくる液体がヘッドモジュール隙間に浸入するのを防ぐことができる画像記録装置を提供することを目的とする。

　上記課題を解決するための手段は次のとおりである。

　第１の態様は、液体を吐出する複数のノズルが配置されたノズル面を有するヘッドモジュールがヘッドモジュール支持部材で固定されて複数繋ぎ合わされ、ノズル面が水平面に対して傾斜して設けられる液滴吐出ヘッドと、液滴吐出ヘッドが加圧パージを行う際に、ノズルから吐出する液体を受ける受部材と、受部材に設けられ、加圧パージの際に液滴吐出ヘッドに当接し、加圧パージにより吐出した液体がヘッドモジュール間へ侵入するのを防ぐ液体侵入防止パッドと、を備え、液体侵入防止パッドは、液体を吸収しない非吸収材料で形成され、ノズル面の傾斜によって前記加圧パージにより吐出した液体が集められる流路を有する画像記録装置である。なお、ここでいう「水平面」とは、重力方向に直行する方向に延びる面をいうものである。

　加圧パージによるヘッドモジュール間への液体の浸入は、２つのモードがあり、加圧パージされた液体が直接に浸入するモードと、ヘッドモジュールのノズル面とヘッドモジュール支持部材との隙間を伝っていくモードと、がある。特にノズル面が水平面に対して傾斜して設けられた液滴吐出ヘッドでは、ノズル面に付着した液体は、重力による流れによりノズル面とヘッドモジュール支持部材との隙間に入り込む。ノズル面とヘッドモジュール支持部材との隙間に入り込んだ液体は、ノズル面とヘッドモジュール支持部材との隙間を伝ってヘッドモジュール隙間（ヘッドモジュール間）に侵入しやすい。

　本態様によれば、加圧パージを行う際にノズルから吐出する液体を受ける受部材に加圧パージ時に液体の浸入を防止するための液体侵入防止パッドを設ける。液体侵入防止パッドは、液体を吸収しない材料で形成されている。また、液体侵入防止パッドは、加圧パージにより吐出した液体を集める流路を有する。即ち、液体侵入防止パッドは、液体を吸収しない非吸収材料で形成され、ノズル面の傾斜によって加圧パージにより吐出した液体を集める流路を有することで、加圧パージにより吐出した液体はヘッドモジュール支持部材の任意の位置に集められるので、ヘッドモジュール間に液体が侵入するのを防ぐことができる。

　したがって、本態様により、加圧パージによるヘッドモジュール間への液体の浸入を未然に防ぎ、液滴吐出ヘッドの長寿命および信頼性を保証する。なお、本態様のインク浸入防止パッドは、位置決め精度が必要ないので、非常に簡単にヘッドモジュール間を塞ぐことができる。

　第２の態様は、第１の態様の画像記録装置において、液体侵入防止パッドは、ヘッドモジュール支持部材の位置に設けられた隙間であって、加圧パージにより吐出した液体が集められる流路を有し、水平面に対して傾斜して設けられたノズル面の重力方向下方側のノズル面とヘッドモジュール支持部材との隙間を非流路で塞ぐ複数のパッドである態様である。なお、ここでいう「重力方向下方側」とは、重力方向側をいうものであり、反対に「重力方向上方側」とは、重力方向に対向する方向の側をいうものである。

　本態様によれば、液体侵入防止パッドは、水平面に対して傾斜して設けられたノズル面の重力方向下方側のノズル面とヘッドモジュール支持部材との隙間を、ヘッドモジュール間ではない位置に設けられた流路を除き、塞ぐ。これにより、加圧パージにより吐出した液体は任意の位置に集められるので、ヘッドモジュール間に液体が侵入するのを防ぐことができる。

　第３の態様は、第１の態様の画像記録装置において、液体侵入防止パッドは、水平面に対して傾斜して設けられたノズル面の重力方向下方側のノズル面とヘッドモジュール支持部材との隙間を塞ぐ一連のパッドであり、液滴吐出ヘッドへの非当接面に加圧パージにより吐出した液体が集められる流路を有する態様である。

　液体侵入防止パッドは、水平面に対して傾斜して設けられたノズル面の重力方向下方側のノズル面とヘッドモジュール支持部材との隙間を全て塞ぎ、加圧パージにより吐出した液体を集める流路を有しているので、第２の態様と比べて、ノズル面とヘッドモジュール支持部材との隙間を伝っていくモードによるヘッドモジュール間への液体の浸入を完全に防ぐことができる。

　第４の態様は、第２又は第３の態様の画像記録装置において、液体侵入防止パッドは、液滴吐出ヘッドに対して重力方向上方側の端面が、流路に加圧パージにより吐出した液体を流路に誘導する傾斜に形成されている態様である。

　本態様によれば、液体侵入防止パッドの重力方向上方側の端面が傾斜に形成されている。これにより、液体を流路に誘導する誘導能力が向上する。

　第５の態様は、第２から第４のいずれか１つの態様の画像記録装置において、液体侵入防止パッドは、水平面に対して傾斜して設けられたノズル面の重力方向上方側のノズル面とヘッドモジュール支持部材との隙間を塞ぐ一連のパッドを更に有する態様である。

　本態様によれば、水平面に対して傾斜して設けられたノズル面の重力方向下方側のノズル面とヘッドモジュール支持部材との隙間だけでなく、水平面に対して傾斜して設けられたノズル面の重力方向上方側のノズル面とヘッドモジュール支持部材との隙間も液体侵入防止パッドで塞ぐ。これにより、更にヘッドモジュール間に液体が侵入するのを防ぐことができる。

　第６の態様は、第２から第５のいずれか１つの態様の画像記録装置において、流路は、１つのヘッドモジュールに対して２つ以上有する態様である。

　本態様によれば、流路は１つのヘッドモジュールに対して２つ以上有する。これにより、液体の収集能力が向上する。

　第７の態様は、第１から第６のいずれか１つの態様の画像記録装置において、液体侵入防止パッドは、弾性体で構成される態様である。

　本態様によれば、液体侵入防止パッドは、弾性体で構成されるので、高い密閉性をもってノズル面とヘッドモジュール支持部材との隙間を閉塞することができる。また、液体侵入防止パッドがノズル面を傷付けることを防ぐこともできる。

　第８の態様は、第１から第７のいずれか１つの態様の画像記録装置において、液体侵入防止パッドは、端面が親水化処理されている態様である。

　本態様によれば、液体侵入防止パッドの端面が親水化処理されているので、液体の収集能力が更に向上する。

　第９の態様は、第１から第８のいずれか１つの態様の画像記録装置において、液体侵入防止パッドは、支持部材を介して受部材に固定されている態様である。

　第１０の態様は、第１から第９のいずれか１つの態様の画像記録装置において、受部材は、ノズル面を保湿する保湿キャップを備え、加圧パージを行う際にノズルから吐出する液体は、受部材の内部で受ける態様である。

　本発明によれば、液滴吐出ヘッドの加圧パージをする際にノズルからあふれ出てくる液体がヘッドモジュール隙間に浸入するのを防ぐことができる

インクジェット記録装置の全体構成図である。図１に示すインクジェットヘッドの構成例を示す平面図である。図２の一部拡大図である。図２に示すヘッドモジュールの平面透視図である。インクジェット記録装置の描画部を示す側面図である。インクジェット記録装置の描画部を示す正面図である。インクジェット記録装置の描画部の概略構成を示す上面図である。インクジェットヘッドと受部材を示す側面断面図である。インクジェットヘッドと受部材を示す側面断面図である。受部材を上面から見た上面図である。加圧パージされたインクが直接に浸入するモードを示す説明図である。加圧パージされたインクがノズル面とヘッドモジュール支持部材との隙間を伝っていくモードを示す説明図である。ヘッドモジュールと液体侵入防止パッドとを示す説明図である。図１３の１４－１４線における断面図である。ヘッドモジュールと別態様の液体侵入防止パッドとを示す説明図である。図１５の１６－１６線における断面図である。ヘッドモジュールと別態様の液体侵入防止パッドとを示す説明図である。図１７の１８－１８線における断面図である。ヘッドモジュールと別態様の液体侵入防止パッドとを示す説明図である。図１９の２０－２０線における断面図である。ヘッドモジュールと別態様の液体侵入防止パッドとを示す説明図である。図２１の２２－２２線における断面図である。

　以下、添付図面に従って本発明に係る画像記録装置の好ましい実施の形態について説明する。なお、以下では、液滴吐出ヘッドの一例として、インクジェットヘッドについて説明する。また、このインクジェットヘッドを有するインクジェット記録装置について説明する。

　≪インクジェット記録装置の全体構成≫
　まず、インクジェット記録装置の全体構成について説明する。図１は、インクジェット記録装置の全体構成を示した構成図である。

　このインクジェット記録装置１０は、描画部１６の圧胴（描画ドラム７０）に保持された記録媒体２４（便宜上「用紙」と呼ぶ場合がある。）にインクジェットヘッド７２Ｍ、７２Ｋ、７２Ｃおよび７２Ｙから複数色のインクを打滴して所望のカラー画像を形成する圧胴直描方式のインクジェット記録装置であり、インクの打滴前に記録媒体２４上に処理液（ここでは凝集処理液）を付与し、処理液とインク液を反応させて記録媒体２４上に画像形成を行なう２液反応（凝集）方式が適用されたオンデマンドタイプの画像形成装置である。

　図示のように、インクジェット記録装置１０は、主として、給紙部１２、処理液付与部１４、描画部１６、乾燥部１８、定着部２０、および排出部２２を備えて構成される。

　（給紙部）
　給紙部１２は、記録媒体２４を処理液付与部１４に供給する機構であり、当該給紙部１２には、枚葉紙である記録媒体２４が積層されている。給紙部１２には、給紙トレイ５０が設けられ、この給紙トレイ５０から記録媒体２４が一枚ずつ処理液付与部１４に給紙される。

　本例のインクジェット記録装置１０では、記録媒体２４として、紙種や大きさ（用紙サイズ）の異なる複数種類の記録媒体２４を使用することができる。給紙部１２において各種の記録媒体をそれぞれ区別して集積する複数の用紙トレイ（不図示）を備え、これら複数の用紙トレイの中から給紙トレイ５０に送る用紙を自動で切り換える態様も可能であるし、必要に応じてオペレータが用紙トレイを選択し、若しくは交換する態様も可能である。なお、本例では、記録媒体２４として、枚葉紙（カット紙）を用いるが、連続用紙（ロール紙）から必要なサイズに切断して給紙する構成も可能である。

　（処理液付与部）
　処理液付与部１４は、記録媒体２４の記録面に処理液を付与する機構である。処理液は、描画部１６で付与されるインク中の色材（本例では顔料）を凝集させる色材凝集剤を含んでおり、この処理液とインクとが接触することによって、インクは色材と溶媒との分離が促進される。

　図１に示すように、処理液付与部１４は、給紙胴５２、処理液ドラム５４、および処理液塗布装置５６を備えている。処理液ドラム５４は、記録媒体２４を保持し、回転搬送させるドラムである。処理液ドラム５４は、その外周面に爪形状の保持手段（グリッパー）５５を備え、この保持手段５５の爪と処理液ドラム５４の周面の間に記録媒体２４を挟み込むことによって記録媒体２４の先端を保持できるようになっている。処理液ドラム５４は、その外周面に吸着穴を設けるとともに、吸着穴から吸引を行なう吸引手段を接続してもよい。これにより記録媒体２４を処理液ドラム５４の周面に密着保持することができる。

　処理液ドラム５４の外側には、その周面に対向して処理液塗布装置５６が設けられる。処理液塗布装置５６は、処理液が貯留された処理液容器と、この処理液容器の処理液に一部が浸漬されたアニックスローラと、アニックスローラと処理液ドラム５４上の記録媒体２４に圧接されて計量後の処理液を記録媒体２４に転移するゴムローラとで構成される。この処理液塗布装置５６によれば、処理液を計量しながら記録媒体２４に塗布することができる。

　処理液付与部１４で処理液が付与された記録媒体２４は、処理液ドラム５４から中間搬送部２６を介して描画部１６の描画ドラム７０へ受け渡される。

　（描画部）
　描画部１６は、描画ドラム（第２の搬送体）７０、用紙抑えローラ７４、およびインクジェットヘッド７２Ｍ，７２Ｋ，７２Ｃ，７２Ｙを備えている。描画ドラム７０は、処理液ドラム５４と同様に、その外周面に爪形状の保持手段（グリッパー）７１を備える。描画ドラム７０に固定された記録媒体２４は、記録面が外側を向くようにして搬送され、この記録面にインクジェットヘッド７２Ｍ，７２Ｋ，７２Ｃ，７２Ｙからインクが付与される。

　インクジェットヘッド７２Ｍ，７２Ｋ，７２Ｃ，７２Ｙはそれぞれ、記録媒体２４における画像形成領域の最大幅に対応する長さを有するフルライン型のインクジェット方式の記録ヘッド（インクジェットヘッド）とすることが好ましい。インク吐出面には、画像形成領域の全幅にわたってインク吐出用のノズルが複数配列されたノズル列が形成されている。各インクジェットヘッド７２Ｍ，７２Ｋ，７２Ｃ，７２Ｙは、記録媒体２４の搬送方向（描画ドラム７０の回転方向）と直交する方向に延在するように設置される。

　描画ドラム７０上に密着保持された記録媒体２４の記録面に向かって各インクジェットヘッド７２Ｍ，７２Ｋ，７２Ｃ，７２Ｙから、対応する色インクの液滴が吐出されることにより、処理液付与部１４で予め記録面に付与された処理液にインクが接触し、インク中に分散する色材（顔料）が凝集され、色材凝集体が形成される。これにより、記録媒体２４上での色材流れなどが防止され、記録媒体２４の記録面に画像が形成される。

　なお、本例では、ＣＭＹＫの標準色（４色）の構成を例示したが、インク色や色数の組合せについては本実施形態に限定されず、必要に応じて淡インク、濃インク、特別色インクを追加してもよい。例えば、ライトシアン、ライトマゼンタなどのライト系インクを吐出するインクジェットヘッドを追加する構成も可能であり、各色ヘッドの配置順序も特に限定はない。

　描画部１６で画像が形成された記録媒体２４は、描画ドラム７０から中間搬送部２８を介して乾燥部１８の乾燥ドラム７６へ受け渡される。

　（乾燥部）
　乾燥部１８は、色材凝集作用により分離された溶媒に含まれる水分を乾燥させる機構であり、図１に示すように、乾燥ドラム７６、および溶媒乾燥装置７８を備えている。

　乾燥ドラム７６は、処理液ドラム５４と同様に、その外周面に爪形状の保持手段（グリッパー）７７を備え、この保持手段７７によって記録媒体２４の先端を保持できるようになっている。

　溶媒乾燥装置７８は、乾燥ドラム７６の外周面に対向する位置に配置され、複数のＩＲヒータ８２と、各ＩＲヒータ８２の間にそれぞれ配置された温風噴出しノズル８０とで構成される。

　各温風噴出しノズル８０から記録媒体２４に向けて吹き付けられる温風の温度と風量、各ＩＲヒータ８２の温度を適宜調節することにより、様々な乾燥条件を実現することができる。

　また、乾燥ドラム７６の表面温度は５０℃以上に設定されている。記録媒体２４の裏面から加熱を行なうことによって乾燥が促進され、定着時における画像破壊を防止することができる。なお、乾燥ドラム７６の表面温度の上限については、特に限定されるものではないが、乾燥ドラム７６の表面に付着したインクをクリーニングするなどのメンテナンス作業の安全性（高温による火傷防止）の観点から７５℃以下（より好ましくは６０℃以下）に設定されることが好ましい。

　乾燥ドラム７６の外周面に、記録媒体２４の記録面が外側を向くように（即ち、記録媒体２４の記録面が凸側となるように湾曲させた状態で）保持し、回転搬送しながら乾燥することで、記録媒体２４のシワや浮きの発生を防止でき、これらに起因する乾燥ムラを確実に防止することができる。

　乾燥部１８で乾燥処理が行なわれた記録媒体２４は、乾燥ドラム７６から中間搬送部３０を介して定着部２０の定着ドラム８４へ受け渡される。

　（定着部）
　定着部２０は、定着ドラム８４、ハロゲンヒータ８６、定着ローラ８８、およびインラインセンサ９０で構成される。定着ドラム８４は、処理液ドラム５４と同様に、その外周面に爪形状の保持手段（グリッパー）８５を備え、この保持手段８５によって記録媒体２４の先端を保持できるようになっている。

　定着ドラム８４の回転により、記録媒体２４は記録面が外側を向くようにして搬送され、この記録面に対して、ハロゲンヒータ８６による予備加熱と、定着ローラ８８による定着処理と、インラインセンサ９０による検査が行なわれる。

　ハロゲンヒータ８６は、所定の温度（例えば、１８０℃）に制御される。これにより、記録媒体２４の予備加熱が行なわれる。

　定着ローラ８８は、乾燥させたインクを加熱加圧することによってインク中の自己分散性熱可塑性樹脂微粒子を溶着し、インクを皮膜化させるためのローラ部材であり、記録媒体２４を加熱加圧するように構成される。具体的には、定着ローラ８８は、定着ドラム８４に対して圧接するように配置されており、定着ドラム８４との間でニップローラを構成するようになっている。これにより、記録媒体２４は、定着ローラ８８と定着ドラム８４との間に挟まれ、所定のニップ圧（例えば、０．１５ＭＰａ）でニップされ、定着処理が行なわれる。

　また、定着ローラ８８は、熱伝導性の良いアルミなどの金属パイプ内にハロゲンランプを組み込んだ加熱ローラによって構成され、所定の温度（たとえば６０～８０℃）に制御される。この加熱ローラで記録媒体２４を加熱することによって、インクに含まれる熱可塑性樹脂微粒子のＴｇ温度（ガラス転移点温度）以上の熱エネルギーが付与され、熱可塑性樹脂微粒子が溶融される。これにより、記録媒体２４の凹凸に押し込み定着が行なわれるとともに、画像表面の凹凸がレベリングされ、光沢性が得られる。

　なお、図１の実施形態では、定着ローラ８８を１つだけ設けた構成となっているが、画像層厚みや熱可塑性樹脂微粒子のＴｇ特性に応じて、複数段設けた構成でもよい。

　一方、インラインセンサ９０は、記録媒体２４に定着された画像について、チェックパターンや水分量、表面温度、光沢度などを計測するための計測手段であり、ＣＣＤラインセンサなどが適用される。

　上記の如く構成された定着部２０によれば、乾燥部１８で形成された薄層の画像層内の熱可塑性樹脂微粒子が定着ローラ８８によって加熱加圧されて溶融されるので、記録媒体２４に固定定着させることができる。また、定着ドラム８４の表面温度を５０℃以上に設定することで、定着ドラム８４の外周面に保持された記録媒体２４を裏面から加熱することによって乾燥が促進され、定着時における画像破壊を防止することができるとともに、画像温度の昇温効果によって画像強度を高めることができる。

　また、インク中にＵＶ硬化性モノマーを含有させた場合は、乾燥部で水分を充分に揮発させた後に、ＵＶ照射ランプを備えた定着部で、画像にＵＶを照射することで、ＵＶ硬化性モノマーを硬化重合させ、画像強度を向上させることができる。

　（排出部）
　図１に示すように、定着部２０に続いて排出部２２が設けられている。排出部２２は、排出トレイ９２を備えており、この排出トレイ９２と定着部２０の定着ドラム８４との間に、これらに対接するように渡し胴９４、搬送ベルト９６および張架ローラ９８が設けられている。記録媒体２４は、渡し胴９４により搬送ベルト９６に送られ、排出トレイ９２に排出される。

　また、図１には示されていないが、本例のインクジェット記録装置１０には、上記構成の他、各インクジェットヘッド７２Ｍ，７２Ｋ，７２Ｃおよび７２Ｙにインクを供給するインク貯蔵／装填部、処理液付与部１４に対して処理液を供給する手段を備えるとともに、各インクジェットヘッド７２Ｍ，７２Ｋ，７２Ｃおよび７２Ｙのクリーニング（ノズル面のワイピング、パージ、ノズル吸引等）を行なうヘッドメンテナンス部や、用紙搬送路上における記録媒体２４の位置を検出する位置検出センサ、装置各部の温度を検出する温度センサなどを備えている。

　＜ヘッド＞
　図２は、インクジェットヘッド７２の構造例を示す平面図であり、インクジェットヘッド７２をノズル面７２Ａ側から見た図である。また、図３は図２の一部拡大図である。

　図２に示すように、インクジェットヘッド７２はｎ個のヘッドモジュール７２－ｉ（ｉ＝１，２，３，…，ｎ）を長手方向（記録媒体２４（図１参照）の搬送方向と直交する方向）に沿ってつなぎ合わせた構造を有し、記録媒体の全幅に対応する長さにわたって複数のノズル（図２中不図示）が設けられている。

　各ヘッドモジュール７２－ｉは、インクジェットヘッド７２における短手方向の両側からヘッドモジュール支持部材７２Ｂによって支持されている。また、インクジェットヘッド７２の長手方向における両端部はヘッド支持部材７２Ｄによって支持されている。

　図３に示すように、各ヘッドモジュール７２－ｉ（ｎ番目のヘッドモジュール７２－ｎ）は、複数のノズルがマトリクス状に配列された構造を有している。図３において符号１５１Ａを付して図示した斜めの実線は、複数のノズルが一列に並べられたノズル列を表している。

　図４（ａ）は、ヘッドモジュール７２－ｉの平面透視図であり、図４（ｂ）はその一部の拡大図である。

　記録媒体２４上に形成されるドットピッチを高密度化するためには、インクジェットヘッド７２におけるノズルピッチを高密度化する必要がある。本例のヘッドモジュール７２－ｉは、図４（ａ）、図４（ｂ）に示すように、インク吐出口であるノズル１５１と、各ノズル１５１に対応する圧力室１５２等からなる複数のインク室ユニット（記録素子単位としての液滴吐出素子）１５３を千鳥でマトリクス状に（２次元的に）配置させた構造を有し、これにより、ヘッド長手方向（記録媒体２４の搬送方向と直交する方向；主走査方向）に沿って並ぶように投影される実質的なノズル間隔（投影ノズルピッチ）の高密度化を達成している。

　各ノズル１５１に対応して設けられている圧力室１５２は、その平面形状が概略正方形となっており、対角線上の両隅部の一方にノズル１５１が設けられ、他方に供給口１５４が設けられている。なお、圧力室１５２の形状は、本例に限定されず、平面形状が四角形（菱形、長方形など）、五角形、六角形その他の多角形、円形、楕円形など、多様な形態があり得る。

　かかる構造を有するインク室ユニット１５３を図４（ｂ）に示す如く、主走査方向に沿う行方向および主走査方向に対して直交しない一定の角度θを有する斜めの列方向に沿って一定の配列パターンで格子状に多数配列させることにより、本例の高密度ノズルヘッドが実現されている。

　即ち、主走査方向に対してある角度θの方向に沿ってインク室ユニット１５３を一定のピッチｄで複数配列する構造により、主走査方向に並ぶように投影されたノズルのピッチＰはｄ×ｃｏｓθとなり、主走査方向については、各ノズル１５１が一定のピッチＰで直線状に配列されたものと等価的に取り扱うことができる。このような構成により、主走査方向に並ぶように投影されるノズル列が１インチ当たり２４００個（２４００ノズル／インチ）におよぶ高密度のノズル構成を実現することが可能になる。

　≪メンテナンス部の説明≫
　次にメンテナンス部の説明をする。図５は、インクジェット記録装置の描画部を示す側面図であり、図６は、インクジェット記録装置の描画部を示す正面図であり、図７は、インクジェット記録装置の描画部の概略構成を示す上面図である。

　描画ドラム７０は、その回転軸２１８の両端部を一対の軸受２２２に軸支されて回転自在に設けられている（図６参照）。一対の軸受２２２は、インクジェット記録装置の本体フレーム２２０に設けられており、この一対の軸受２２２に回転軸２１８の両端部が軸支されることにより、描画ドラム７０は水平に取り付けられる（水平な設置面に対して回転軸２１８が平行に取り付けられる。）。

　４本のインクジェットヘッド７２Ｍ、７２Ｋ、７２Ｃおよび７２Ｙは、描画ドラム７０の回転軸２１８を中心とした同心円上に一定の間隔をもって放射状に配置され、図６に示すように、ヘッド支持フレーム２４０に取り付けられて、描画ドラム７０の周囲に配置される。

　ヘッド支持フレーム２４０は、描画ドラム７０の回転軸２１８と直交して設けられた一対のサイドプレート２４２Ｌおよび２４２Ｒと、その一対のサイドプレート２４２Ｌおよび２４２Ｒを上端部で連結する連結フレーム２４４とで構成されている。

　一対のサイドプレート２４２Ｌおよび２４２Ｒは、板状に形成されており、描画ドラム７０を挟んで互いに対向するように配置されている。この一対のサイドプレート２４２Ｌ、２４２Ｒの内側には、各インクジェットヘッド７２Ｍ、７２Ｋ、７２Ｃおよび７２Ｙを取り付けるための取付部２４６Ｍ、２４６Ｋ、２４６Ｃおよび２４６Ｙが設けられている（図６では、便宜上、取付部２４６Ｙのみ図示）。

　取付部２４６Ｃ、２４６Ｍ、２４６Ｙおよび２４６Ｋは、描画ドラム７０の回転軸２１８を中心とした同心円上に一定の間隔をもって放射状に配置されている。各インクジェットヘッド７２Ｍ、７２Ｋ、７２Ｃおよび７２Ｙは、その両端に形成された被取付部２４８Ｍ、２４８Ｋ、２４８Ｃおよび２４８Ｙ（図６では、便宜上、被取付部２４８Ｙのみ図示）を取付部２４６Ｍ、２４６Ｋ、２４６Ｃおよび２４６Ｙに固定することにより、ヘッド支持フレーム２４０に取り付けられる。そして、このヘッド支持フレーム２４０に取り付けられることにより、各インクジェットヘッド７２Ｍ、７２Ｋ、７２Ｃおよび７２Ｙが、描画ドラム７０の回転軸２１８を中心とした同心円上に一定の間隔をもって放射状に配置される。

　ヘッド支持フレーム２４０は、図示しないガイドレールにガイドされて、描画ドラム７０の回転軸２１８と平行にスライド移動自在に設けられている。そして、図示しないリニア駆動機構（たとえば、送りネジ機構など）に駆動されて、図６に実線で示す「画像記録位置」と図６に破線で示す「退避位置（メンテナンス位置）」との間を移動する。

　各インクジェットヘッド７２Ｍ、７２Ｋ、７２Ｃおよび７２Ｙは、ヘッド支持フレーム２４０を画像記録位置に位置させると、描画ドラム７０の周囲に配置され、画像記録可能な状態になる。

　退避位置は、各インクジェットヘッド７２Ｍ、７２Ｋ、７２Ｃおよび７２Ｙが描画ドラム７０から退避する位置に設定される。この退避位置には、各インクジェットヘッド７２Ｍ、７２Ｋ、７２Ｃおよび７２Ｙをメンテナンスするためのメンテナンスユニット２５０が設けられる。

　メンテナンスユニット２５０には、各インクジェットヘッド７２Ｍ、７２Ｋ、７２Ｃおよび７２Ｙのノズル面を覆う受部材（キャップ）２８０Ｍ、２８０Ｋ、２８０Ｃおよび２８０Ｙ（図６では、便宜上、受部材２８０Ｙのみ図示）が備えられている。装置を長時間停止する場合などは、この受部材２８０Ｍ、２８０Ｋ、２８０Ｃおよび２８０Ｙでノズル面が覆われる。これにより、乾燥による不吐出が防止される。

　なお、この受部材２８０Ｍ、２８０Ｋ、２８０Ｃおよび２８０Ｙには、図示しない加圧および吸引機構が備えられており、ノズル内を加圧および吸引できるように構成されている。

　また、この受部材２８０Ｍ、２８０Ｋ、２８０Ｃおよび２８０Ｙには、図示しない洗浄液供給機構が備えられており、内部に洗浄液を供給できるように構成されている。

　図８及び図９は、インクジェットヘッド７２Ｙと受部材２８０Ｙを示す側面断面図である。なお、図１０は、図８及び図９の受部材２８０Ｙを上面から見たものの一例である。

　受部材２８０Ｙには、保湿キャップ２８２が備えられている。保湿キャップ２８２は、保湿液が供給されている（不図示）。インクジェットヘッド７２Ｙは、退避位置で上下動するように構成されている。

　保湿キャップ２８２は、インクジェットヘッド７２Ｙのノズル面７２Ａを覆って、インクジェットヘッド７２Ｙをキャッピングする部材である。図９に示すように、インクジェット記録装置１０を長期間使用しないときには、この保湿キャップ２８２でインクジェットヘッド７２Ｙのノズル面７２Ａが覆われる。これにより、ノズルから溶媒が蒸発するのを防止でき、また、ノズル面７２Ａに異物が付着するのを防止できる。なお、保湿液には、例えば、純水が用いられる。

　加圧バージする場合は、インクジェットヘッド７２Ｙのノズル面７２Ａを保湿キャップ２８２で覆った状態でヘッド内を加圧し、ノズルからインクを排出させる。これにより、パージされたインクを保湿キャップ２８２で回収することができる。

　なお、図示しないが、保湿キャップには、保湿液を供給する保湿液供給装置と、保湿キャップ内の保湿液等を廃液する廃液装置等を備えて構成されている。

　ここで、このようにインクを加圧パージする際に、ヘッドモジュール間へインクが浸入し易い。図５に示したように、４本のインクジェットヘッド７２Ｍ、７２Ｋ、７２Ｃおよび７２Ｙは、ノズル面が水平面に対して傾斜して設けられている。

　加圧パージによるヘッドモジュール間へのインクの浸入は、２つのモードがあり、図１１に示すように加圧パージされたインクが直接に浸入するモードと、図１２に示すようにヘッドモジュールのノズル面７２Ａとヘッドモジュール支持部材７２Ｂとの隙間１００を伝っていくモードと、がある。特に図５に示したようにノズル面が水平面に対して傾斜して設けられたインクジェットヘッドでは、ノズル面に付着したインクは、重力による流れによりノズル面とヘッドモジュール支持部材との隙間に入り込む。ノズル面７２Ａとヘッドモジュール支持部材７２Ｂとの隙間に入り込んだインクは、ノズル面７２Ａとヘッドモジュール支持部材７２Ｂとの隙間を伝ってヘッドモジュール間７３に侵入しやすい。なお、ここで、ノズル面が水平面に対して傾斜して設けられているとは、ノズル面が水平面に対して平行ではない状態で設けられていることをいい、１°以上８９°以下水平面に対して傾斜して設けられていることをいう。

　そこで、ノズル面７２Ａが傾斜していることによりノズル面７２Ａに付着したインクが重力による流れによってノズル面７２Ａとヘッドモジュール支持部材７２Ｂとの隙間に入り込むのを防ぐため、図８及び図９に示すように、インクがヘッドモジュール間へ侵入するのを防ぐ液体侵入防止パッド２９０ａおよび２９０ｂを備えるようにした。

　なお、液体侵入防止パッド２９０ａおよび２９０ｂは、ノズル面７２Ａのノズル１５１を塞がないように備えることが必要である。

　図１０は、図８及び図９の受部材２８０Ｙを上面から見たものであり、液体侵入防止パッド２９０ａおよび２９０ｂを備えたものを示す上面図である。また、図１３及び図１４は、ヘッドモジュール７２－ｉと液体侵入防止パッド２９０ａおよび２９０ｂとを示すものであり、図１３は、ヘッドモジュール７２－ｉと液体侵入防止パッド２９０ａおよび２９０ｂとを下から見た下面図であり、図１４は、図１３の１４－１４線における断面図である。

　液滴吐出ヘッド７２Ｙは、ノズル面７２Ａが水平面に対して傾斜して設けられている。液滴吐出ヘッド７２Ｙの加圧パージを行う際にインクを受ける受部材２８０Ｙは、ノズル面７２Ａに平行に設けられている。即ち、受部材２８０Ｙは、ノズル面７２Ａと同様に水平面に対して傾斜して設けられている。

　ここで、受部材２８０Ｙは、受部材２８０Ｙが水平面に対して傾斜しているときに重力方向下方側に液体侵入防止パッド２９０ａが設けられ、重力方向上方側に液体侵入防止パッド２９０ｂが設けられるように傾斜している。液体侵入防止パッド２９０ａおよび２９０ｂは、支持部材２９２ａおよび２９２ｂを介して受部材２８０Ｙに固定されている。図９に示したように、支持部材２９２ａおよび２９２ｂは、液滴吐出ヘッド７２Ｙと液体侵入防止パッド２９０ａおよび２９０ｂとを隙間なく密着させなければいけないので、バネのような復元力を有する、一定の力で液滴吐出ヘッド７２Ｙに液体侵入防止パッド２９０ａおよび２９０ｂを押し当てられるような部材であることが好ましい。

　図１０、図１３及び図１４の例では、保湿キャップ２８２が受部材２８０Ｙに備えられており、保湿キャップ２８２がノズル面７２Ａを覆う。そして、受部材２８０Ｙを保湿キャップ２８２に当接させて加圧パージを行う際に、ノズル面７２Ａとヘッドモジュール支持部材７２Ｂとの隙間１００を塞ぐように液体侵入防止パッド２９０ａおよび２９０ｂが受部材２８０Ｙに設けられている。

　重力方向下方側の液体侵入防止パッド２９０ａには、流路２９１を有している。即ち、重力方向下方側の液体侵入防止パッド２９０ａは、複数の液体侵入防止パッドが隙間を設けて並べられている。加圧パージによりノズル面７２Ａに付着したインクは、この流路２９１によってヘッドモジュール支持部材７２Ｂの任意の位置に集めて受部材２８０Ｙの内部に廃棄される。なお、図１３及び図１４に示したように、重力方向下方側の液体侵入防止パッド２９０ａが複数のパッドが隙間を設けて並べられている態様の場合、ヘッドモジュール間７３では無い位置に流路２９１を有するように液体侵入防止パッド２９０ａを設ける必要がある。

　重力方向上方側の液体侵入防止パッド２９０ｂは、１つのパッドによりノズル面７２Ａとヘッドモジュール支持部材７２Ｂとの隙間１００を塞ぐ位置に設けられている。なお、重力方向上方側の液体侵入防止パッド２９０ｂは、ノズル面７２Ａとヘッドモジュール支持部材７２Ｂの重力方向上方側の隙間１００を塞ぐが、ノズル面に付着したインクは重力による流れによっては重力方向上方側の隙間１００にはインクが流れ込み難い。したがって、上流の液体侵入防止パッド２９０ｂは有ることが好ましいが、無くても良い。

　ヘッドモジュール７２－ｉは、液体侵入防止パッド２９０ａおよび２９０ｂに当接するので、液体侵入防止パッド２９０ａおよび２９０ｂは、ヘッドモジュール７２－ｉを傷つけない柔軟性を有する材料（弾性体）であることが好ましい。また、液体侵入防止パッド２９０ａおよび２９０ｂは、インクを吸収しない材料でなければならない。したがって、液体侵入防止パッド２９０ａおよび２９０ｂは、例えば、シリコーンゴム、ゴム、その他の樹脂材料などが構成材料として好ましい。

　このように、液体侵入防止パッドが、液体を吸収しない材料で形成され、加圧パージにより吐出したインクを集める流路を有することで、加圧パージにより吐出したインクは任意の位置に集められるので、ヘッドモジュール間にインクが侵入するのを防ぐことができる。

　なお、液体侵入防止パッド２９０ａは、端面が親水化処理されていることが好ましい。インクが触れる部分の端面を親水化処理することで、インクを引き込む効果を有するので、インクの収集能力が更に向上する。

　図１５及び図１６は、図１３及び図１４に示した液体侵入防止パッド２９０ａの更に好ましい態様を示したものである。図１５は、ヘッドモジュール７２－ｉと液体侵入防止パッド２９０ａおよび２９０ｂとを下から見た下面図であり、図１６は、図１５の１６－１６線における断面図である。

　図１５及び図１６に示す液体侵入防止パッド２９０ａは、液体侵入防止パッド２９０ａの液滴吐出ヘッドの幅方向の重力方向上方側にある端面２９３が傾斜に形成されている。なお、その他においては、図１３及び図１４と同じである。

　液体侵入防止パッド２９０ａの幅方向の重力方向上方側にある端面２９３が傾斜に形成されていることにより、インクを流路２９１に誘導する誘導能力が向上する。したがって、液滴吐出ヘッドの加圧パージをする際にノズルからあふれ出てくるインクがヘッドモジュール隙間に浸入するのをより防ぐことができる。

　図１７及び図１８は、図１５及び図１６に示した液体侵入防止パッド２９０ａの更に好ましい態様を示したものである。図１７は、ヘッドモジュール７２－ｉと液体侵入防止パッド２９０ａおよび２９０ｂとを下から見た下面図であり、図１８は、図１７の１８－１８線における断面図である。

　図１７及び図１８に示す液体侵入防止パッド２９０ａは、１つのヘッドモジュールに対して２つ以上の流路２９１を有する態様である。即ち、重力方向下方側の液体侵入防止パッド２９０ａは、図１５及び図１６に示した液体侵入防止パッド２９０ａのパッドよりも多くのパッドが隙間を設けて並べられている態様であり、流路２９１が１つのヘッドモジュール７２－ｉに対して２つ以上有する。なお、その他においては、図１５及び図１６と同じである。

　液体侵入防止パッド２９０ａの流路２９１が１つのヘッドモジュール７２－ｉに対して２つ以上有することにより、液体の収集能力が向上する。したがって、液滴吐出ヘッドの加圧パージをする際にノズルからあふれ出てくるインクがヘッドモジュール隙間に浸入するのをより防ぐことができる。

　図１９及び図２０は、図１５及び図１６に示した液体侵入防止パッド２９０ａの更に好ましい態様を示したものである。図１９は、ヘッドモジュール７２－ｉと液体侵入防止パッド２９０ａおよび２９０ｂとを下から見た下面図であり、図２０は、図１９の２０－２０線における断面図である。

　図１９及び図２０に示す液体侵入防止パッド２９０ａは、図１５及び図１６の液体侵入防止パッド２９０ａのパッドの間に高さの低いパッド３００を設置して、一個の部材として作製したものである。なお、その他においては、図１５及び図１６と同じである。

　図１５及び図１６の液体侵入防止パッド２９０ａは、流路２９１によりヘッドモジュールのノズル面７２Ａとヘッドモジュール支持部材７２Ｂとの隙間１００を完全に塞ぐことができない。よって、ヘッドモジュールのノズル面７２Ａとヘッドモジュール支持部材７２Ｂとの隙間１００を伝っていくインク侵入モードを完全に防ぐことができない。図１９及び図２０に示した液体侵入防止パッド２９０ａのようにすることで、ヘッドモジュールのノズル面７２Ａとヘッドモジュール支持部材７２Ｂとの隙間１００を完全に防ぐことができる。

　図２１及び図２２は、図１７及び図１８に示した液体侵入防止パッド２９０ａの更に好ましい態様を示したものである。図２１は、ヘッドモジュール７２－ｉと液体侵入防止パッド２９０ａおよび２９０ｂとを下から見た下面図であり、図２２は、図２１の２２－２２線における断面図である。

　図２１及び図２２に示す液体侵入防止パッド２９０ａは、図１７及び図１８の液体侵入防止パッド２９０ａのパッドの間に高さの低いパッド３００を設置して、一個の部材として作製したものである。なお、その他においては、図１７及び図１８と同じである。

　図１７及び図１８の液体侵入防止パッド２９０ａは、図１５及び図１６の液体侵入防止パッド２９０ａと同様、流路２９１によりヘッドモジュールのノズル面７２Ａとヘッドモジュール支持部材７２Ｂとの隙間１００を完全に塞ぐことができない。よって、ヘッドモジュールのノズル面７２Ａとヘッドモジュール支持部材７２Ｂとの隙間１００を伝っていくインク侵入モードを完全に防ぐことができない。図２１及び図２２に示した液体侵入防止パッド２９０ａのようにすることで、ヘッドモジュールのノズル面７２Ａとヘッドモジュール支持部材７２Ｂとの隙間１００を完全に防ぐことができる。

　なお、図６に示すように、画像記録位置と退避位置との間には、各インクジェットヘッド７２Ｍ、７２Ｋ、７２Ｃ、７２Ｙのノズル面７２ＡＭ、７２ＡＫ、７２ＡＣ、７２ＡＹを清掃するためのノズル面清掃装置２６０が設けられている。各インクジェットヘッド７２Ｍ、７２Ｋ、７２Ｃ、７２Ｙは、退避位置から画像記録位置に移動する過程で、または、画像記録位置から退避位置に移動する過程で、このノズル面清掃装置２６０によってノズル面７２ＡＭ、７２ＡＫ、７２ＡＣ、７２ＡＹが清掃される。

　図６に示すように、ノズル面清掃装置２６０は、洗浄液付与装置２６２とノズル面払拭装置２６４とを備えて構成されている。

　洗浄液付与装置２６２は、画像記録位置から退避位置に向かって移動する各インクジェットヘッド７２Ｍ、７２Ｋ、７２Ｃ、７２Ｙのノズル面７２ＡＭ、７２ＡＫ、７２ＡＣ、７２ＡＹに洗浄液を付与する。

　ノズル面払拭装置２６４は、洗浄液が付与された各インクジェットヘッド７２Ｍ、７２Ｋ、７２Ｃ、７２Ｙのノズル面７２ＡＭ、７２ＡＫ、７２ＡＣ、７２ＡＹに払拭ウエブを押圧当接させて、ノズル面７２ＡＭ、７２ＡＫ、７２ＡＣ、７２ＡＹを払拭する。

　洗浄液付与装置２６２とノズル面払拭装置２６４は、ヘッド支持フレーム２４０の移動経路上に配置される。この際、ノズル面払拭装置２６４が洗浄液付与装置２６２に対して退避位置側に配置される。これにより、各インクジェットヘッド７２Ｍ、７２Ｋ、７２Ｃ、７２Ｙを画像記録位置から退避位置に移動させた際、洗浄液の付与後に払拭ウエブでノズル面７２ＡＭ、７２ＡＫ、７２ＡＣ、７２ＡＹを払拭することができる。

　１０…インクジェット記録装置、１２…給紙部、１４…処理液付与部、１６…描画部、１８…乾燥部、２０…定着部、２２…排出部、２４…記録媒体、７０…描画ドラム、７２…インクジェットヘッド（液滴吐出ヘッド）、７２Ａ…ノズル面、７２Ｂ…ヘッドモジュール支持部材、７３…ヘッドモジュール間、１００…隙間、１５１…ノズル、２５０…メンテナンスユニット、２６０…ノズル面清掃装置、２６２…洗浄液付与装置、２６４…ノズル面払拭装置、２８０…受部材（キャップ）、２８２…保湿キャップ、２９０ａ…（重力方向下方側の）液体侵入防止パッド、２９０ｂ…（重力方向上方側の）液体侵入防止パッド、２９１…流路、２９２ａ、２９２ｂ…支持部材、２９３…重力方向上方側の端面、３００…高さの低いパッド

Claims

　液体を吐出する複数のノズルが配置されたノズル面を有するヘッドモジュールがヘッドモジュール支持部材で固定されて複数繋ぎ合わされ、ノズル面が水平面に対して傾斜して設けられる液滴吐出ヘッドと、
　前記液滴吐出ヘッドが加圧パージを行う際に、前記ノズルから吐出する液体を受ける受部材と、
　前記受部材に設けられ、前記加圧パージの際に前記液滴吐出ヘッドに当接し、前記加圧パージにより吐出した液体がヘッドモジュール間へ侵入するのを防ぐ液体侵入防止パッドと、
　を備え、
　前記液体侵入防止パッドは、
　前記液体を吸収しない非吸収材料で形成され、前記ノズル面の傾斜によって前記加圧パージにより吐出した液体が集められる流路を有する画像記録装置。
　前記液体侵入防止パッドは、
　前記ヘッドモジュール支持部材の位置に設けられた隙間であって、前記加圧パージにより吐出した液体が集められる流路を有し、水平面に対して傾斜して設けられたノズル面の重力方向下方側の前記ノズル面と前記ヘッドモジュール支持部材との隙間を非流路で塞ぐ複数のパッドである請求項１に記載の画像記録装置。
　前記液体侵入防止パッドは、
　水平面に対して傾斜して設けられたノズル面の重力方向下方側の前記ノズル面と前記ヘッドモジュール支持部材との隙間を塞ぐ一連のパッドであり、前記液滴吐出ヘッドへの非当接面に前記加圧パージにより吐出した液体が集められる流路を有する請求項１に記載の画像記録装置。
　前記液体侵入防止パッドは、
　前記液滴吐出ヘッドに対して重力方向上方側の端面が、前記流路に前記加圧パージにより吐出した液体を前記流路に誘導する傾斜に形成されている請求項２又は３に記載の画像記録装置。
　前記液体侵入防止パッドは、
　水平面に対して傾斜して設けられたノズル面の重力方向上方側の前記ノズル面と前記ヘッドモジュール支持部材との隙間を塞ぐ一連のパッドを更に有する請求項２から４の何れか１項に記載の画像記録装置。
　前記流路は、１つの前記ヘッドモジュールに対して２つ以上有する請求項２から５の何れか１項に記載の画像記録装置。
　前記液体侵入防止パッドは、弾性体で構成される請求項１から６の何れか１項に記載の画像記録装置。
　前記液体侵入防止パッドは、端面が親水化処理されている請求項１から７の何れか１項に記載の画像記録装置。
　前記液体侵入防止パッドは、支持部材を介して前記受部材に固定されている請求項１から８の何れか１項に記載の画像記録装置。
　前記受部材は、前記ノズル面を保湿する保湿キャップを備え、
　前記加圧パージを行う際に前記ノズルから吐出する液体は、前記受部材の内部で受ける請求項１から９の何れか１項に記載の画像記録装置。