JP2006068942A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】記録媒体への液滴の垂れや記録装置内への液滴の漏れを防ぐことができる吐出口加湿兼インクミスト回収機構を備えたインクジェット記録装置を提供する。
【解決手段】インクを吐出して記録媒体２１に画像を形成する記録ヘッド１と、記録ヘッドの吐出口面２付近の空気を吸い込む吸気手段１２と、吐出口面付近から吸気手段へ空気を導く吸気ダクト９と、を有するインクジェット記録装置において、吸気ダクトの吸気口１０を吐出口面２の近傍に配置するとともに、吸気口１０の縁に付着する液滴１５を払拭するワイピング手段１３を設ける。
【選択図】 図２

Description

本発明は、インクを吐出して記録媒体に画像を形成する記録ヘッドを有する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、複写機など画像を形成する記録装置の一つとして、記録ヘッドからインクを吐出して記録媒体に付着させて印字等の画像記録を行うインクジェット記録装置が使用されている。このインクジェット記録装置は、記録ヘッドのコンパクト化が容易であり、高精細な画像を高速で記録することができ、ランニングコストが安く、ノンインパクト方式であるため騒音が少なく、しかも、多色のインクを使用してカラー画像を記録するのが容易であるなどの利点を有している。中でも、記録媒体の幅方向に多数の吐出口を配列したラインタイプの記録ヘッドを使用するフルライン型のインクジェット記録装置は、記録の一層の高速化が可能である。

ただし、記録の高速化に伴って、単位時間当たりに発生するインクミスト（記録ヘッドから吐出するインク滴の尾引きが集合して形成される、吐出インク滴よりも更に小さい霧状のインク粒）の量も増大し、記録媒体に付着して印字品位を低下させたり、人体に有害なインクミストが記録装置の外に流出して空気中を浮遊したりする問題が発生してしまう。従って、インクミストを積極的に回収する機構が必要になる。このような機構は例えば特許文献１に記載されている。

また、記録ヘッドの吐出口によっては、記録データの統計的性質次第でほとんど記録に使用されないものがあり、このため吐出間隔が極めて長くなる吐出口が発生する。このような吐出間隔の長い吐出口内のインクは、湿度や温度などの環境条件によっては乾燥による粘度上昇が生じ、インク吐出が不安定になったり、吐出不能になったりする問題があった。そこで、記録媒体の幅方向にスキャンしながら記録を行うシリアル型の記録ヘッドを用いたインクジェット記録装置では、記録ヘッドが記録媒体の範囲外に出たところに予備吐出受けを設け、記録ヘッドが予備吐出受け上にきたときに、粘度上昇して吐出不能になる前にインクの吐出を行う、いわゆる予備吐出が行われている。

しかしながら、フルライン型の記録ヘッドを用いるインクジェット記録装置において上記予備吐出を行う場合は、記録媒体と次の記録媒体との間のインターバルで、記録ヘッドを持ち上げてから予備吐出受けを下に潜り込ませて予備吐出を行わなければならず、これらの動作のために連続印刷時のスループットが落ちてしまう。従って、連続印刷時のスループットを維持するためには、予備吐出に依らず、連続印刷中においても記録ヘッドの吐出口内のインクの乾燥による粘度上昇を防止するための加湿機構が必要になる。

上述のような問題を解決するための吐出口加湿兼インクミスト回収機構を備えた記録ヘッドが提案されている。図７は、従来のインクジェット記録装置における吐出口加湿兼インクミスト回収機構を備えた記録ヘッドの構成を示す模式的断面図である。図７において、記録ヘッド１からキャップ３を退避させて記録動作が行われる印刷ポジションにおいて、送風ファン７によって加湿空気ダクト４内に取り込まれた空気は、給水材６を透過して水蒸気を取り込んだ後に、加湿空気ダクト４内を通って加湿空気口５から記録ヘッド１の吐出口面２の近傍へ送給され、記録ヘッド２の吐出口内のインクの加湿を行う。一方、加湿によって水蒸気がある程度失われる代わりに、印刷中に発生したインクミストを取り込んだ空気は、吸気ファン１２によって吸気口１０から吸気ダクト９内に吸い込れ、回収フィルタ１１を透過する間にインクミストと残りの含有水蒸気が回収された後に、吸気ダクト９の他端から外部へ排出される。

このような吐出口加湿兼インクミスト回収機構によれば、フルライン型記録ヘッドを用いたインクジェット記録装置において、記録媒体間のインターバルに限らず、連続印刷を行いながら吐出口内のインク乾燥防止措置を講じることができるため、予備吐出のために連続印刷時のスループットを落とさずに済む。また、有害なインクミストも加湿済みの空気と一緒に回収することができる。
特開２００２−３６１９０２号公報

しかしながら、多色印刷などの場合のように、複数のフルライン型記録ヘッドを並列に配置する場合、各記録ヘッド毎に吐出口の加湿とインクミストの回収を行うためには、記録ヘッド間の隙間に収まるように加湿空気ダクトや吸気ダクトを配置しなければならない。その結果、図７に示すように、ダクトの中を縦方向に空気が流れるように流路をレイアウトしなければならず、ダクトの内面に付着した水蒸気やインクミストが集合して液滴になり、ダクト内面を伝わって加湿空気口又は吸気口から記録媒体上や記録装置内部に垂れてしまうという不都合がある。

本発明はこのような不都合に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、記録媒体への液滴の垂れや記録装置内への液滴の漏れを防ぐことができる吐出口加湿兼インクミスト回収機構を備えたインクジェット記録装置を提供することである。

本発明は、上記目的を達成するため、インクを吐出して記録媒体に画像を形成する記録ヘッドと、前記記録ヘッドの吐出口面付近の空気を吸い込む吸気手段と、前記吐出口面付近から前記吸気手段へ空気を導く吸気ダクトと、を有するインクジェット記録装置において、前記吸気ダクトの吸気口の縁に付着する液滴を払拭するワイピング手段を備えることを特徴とする。

別の本発明は、上記目的を達成するため、インクを吐出して記録媒体に画像を形成する記録ヘッドと、前記記録ヘッドの吐出口面付近に加湿空気を供給する送風手段と、前記送風手段から前記吐出口面付近へ加湿空気を導く加湿空気ダクトと、を有するインクジェット記録装置において、前記ワイピング手段で前記加湿空気ダクトの排気口の縁に付着する液滴を払拭することを特徴とする。

本発明によれば、吐出口加湿兼インクミスト回収機構を備えたインクジェット記録装置において、吸気口から垂れる液滴を除去することができ、記録媒体や記録装置内部への液滴の付着や漏れを防止することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を具体的に説明する。なお、各図面を通して同一符号は同一又は対応部分を示すものである。図１は本発明の第１の実施形態に係るインクジェット記録装置の概略構成を示す模式的斜視図であり、図２は図１の記録装置の吐出口加湿兼インクミスト回収機構のワイピング時の模式的斜視図である。
図１において、インクジェット記録装置は、不図示の搬送ローラにより図示右側から図示左側へ搬送される記録紙等の記録媒体に対し、記録情報に基づいて、記録ヘッド１の吐出口面２に所定配列をなして形成された複数の吐出口から選択的にインクを吐出して画像を記録するように構成されている。

記録ヘッド１は記録媒体２１の幅方向に長いフルラインタイプのマルチヘッドであり、その両側に吐出口加湿兼インクミスト回収機構１００が構成されている。この機構１００は、記録ヘッド１からキャップ３（図７）を退避させて記録媒体２１に記録している最中においても作動することができる。すなわち、送風手段である加湿ファン７によって加湿空気ダクト４内に供給された空気は、給水部８から水を供給された給水材６を透過する間に、水蒸気を含んだ加湿空気になる。この加湿空気は加湿空気ダクト４を通って排気口である加湿空気口５から排出される。この排気口５は記録ヘッド１の吐出口面２の近傍に配置されており、排出された加湿空気が吐出口面２の領域に送り込まれることにより、記録ヘッド１の吐出口内のインクの加湿が行われる。

吐出口面２の領域に送り込まれた加湿空気は、加湿によってある程度の水蒸気を失う代わりに、印刷中に発生したインクミストを取り込むことになる。一方、記録ヘッド１の吐出口面２の近傍には、吸気手段である吸気ファン１２に接続された吸気ダクト９の吸気口１０が配置されている。そこで、上記インクミストを取り込んだ空気は、吸気ファン１２によって吸気口１０から吸気ダクト９内に吸い込れ、回収フィルタ１１を透過する間にインクミストと残りの含有水蒸気を回収された後に、吸気ダクト９の他端から外部へ排出される。このような吐出口加湿兼インクミスト回収機構１００によれば、連続印刷を行いながら吐出口内のインク乾燥を防止することができ、スループットを落とさずに吐出口内のインク性状を良好に保つことで記録画像の品位を維持することができる。同時に、有害なインクミストも加湿空気と一緒に回収することができる。

図１及び図２において、吐出口加湿兼ミスト回収機構１００は、記録ヘッド１と、キャップ３と、加湿空気ダクト４と、給水材６と、送風手段である加湿ファン（送風ファン）７と、給水部８と、吸気ダクト９と、回収フィルタ１１と、吸気手段である吸気ファン１２と、ワイピング手段であるワイパー１３とを備えている。ライン型の記録ヘッド１を挟んで、記録媒体２１の供給側に加湿空気ダクト４が配置され、記録媒体２１が搬送されて排出される側に吸気ダクト９が配置されている。加湿空気ダクト４の内部には給水材６と加湿ファン７が装着され、給水材６には給水部８から水が補給される。給水材６で加湿された空気は加湿空気口５から吐出口面２の近傍に排出される。一方、吸気ダクト９の内部には回収フィルタ１１と吸気ファン１２が装着されている。また、待機位置には、吸気ダクト９の入口である吸気口１０の縁などを拭き取り清掃するためのワイパー１３が配設されている。

図１及び図２に示す吐出口加湿兼ミスト回収機構１００の動作は以下のとおりである。図１に示すようにキャップ３が記録ヘッド１の吐出口面２及び加湿空気口（排気口）５と吸気口１０から退避し、記録ヘッド１が印画ポジションまで下降して印刷を行う状態において、記録ヘッド１の吐出口内のインクの加湿が行われる。すなわち、加湿ファン７によって加湿空気ダクト４内に送り込まれた空気は、給水材６を透過して水蒸気を取り込んだ後、加湿空気ダクト４内を通って排気口５から記録ヘッド１の吐出口面２の領域へ送り込まれる。これによって、記録ヘッド１の吐出口内のインクが加湿される。

この加湿によって、上記加湿空気は、含有水蒸気をある程度失う代わりに、印刷中に発生したインクミストを取り込むことになる。このインクミストを取り込んだ空気は、吸気ファン１２によって、吸気口１０から吸気ダクト９内に吸い込まれ、回収フィルタ１１を透過する間にインクミスト及び含有水蒸気を回収された後に、吸気ダクト９の他端から排出される。このような吐出口内のインク加湿とインクミストの回収を行い続けると、やがて吸気ダクト９の内面に付着したインクミストや水蒸気が凝集し、付着液滴１４となって吸気ダクト９内面に溜まっていく。更に、内面に沿って徐々に落下していき、吸気口１０の部分に蓄積されて液たまりした付着液滴１５となる。

そこで、図２に示すように、液滴１４が吸気ダクト９の内面を伝って吸気口１０に蓄積され、液たまりした液滴１５が記録媒体２１上に垂れる前に、不図示の駆動源によりワイピング手段（払拭手段、拭き取り清掃手段）であるワイパー１３を記録ヘッド１の吐出口面に対して矢印方向に摺動させ、液たまり液滴１５を払拭する。液滴１５の払拭は、記録ヘッド１を不図示の駆動源によって上昇させ、プラテンローラや静電ベルトから離間させた状態で行われる。記録が行われていないときには、このように記録ヘッド１を退避させた状態にし、ワイパー１３による吐出口面２の回復処理（付着物の拭き取り除去）を行うか、あるいは不図示のキャップにより吐出口をキャッピングするか、のいずれかの状態になっている。

非記録のときには、ほとんどの場合、吐出口面２はキャップ１３により覆われているので、吸気口１０の清掃、吐出口面２のワイピング、あるいは加湿空気口５の清掃は、キャップ１３を一旦退避させて後で行われる。この清掃の実行間隔は、一定時間ごとでも良いし、あるいは、液たまりした液滴１５の量を検出するセンサを設け、一定値以上を検出したときに印刷を中断して吸気口１０等をワイピングするように構成しても良い。また、ワイパー１３によるワイピングは、加湿空気ダクト４の内面に水蒸気が結露して凝集した水滴を払拭する動作であっても良い。

以上説明した第１の実施形態によれば、インクを吐出口から吐出して記録媒体に画像を形成する記録ヘッド１と、記録ヘッドの吐出口面２付近の空気を吸い込む吸気手段１２と、吐出口面付近から吸気手段へ空気を導く吸気ダクト９と、を有するインクジェット記録装置において、吸気ダクト９の吸気口１０の縁に付着する液滴を払拭するワイピング手段１３を備える構成としたので、吸気口１０の縁から垂れる液滴を清掃、回収することができ、記録媒体２１や記録装置内部への液漏れを防止することができる。

さらに、記録ヘッド１の吐出口面２付近に加湿空気を供給する送風手段７と、送風手段７から吐出口面２付近へ加湿空気を導く加湿空気ダクト４とを有し、ワイピング手段１３で加湿空気ダクト４の排気口５の縁に付着する液滴を同時に払拭するように構成したので、排気口５の縁から垂れる液滴も清掃、回収することができ、当該液滴の記録媒体２１への垂れや記録装置内部への漏れも防止することができる。

図３及び図４は本発明の第２の実施形態に係るインクジェット記録装置の吐出口加湿兼インクミスト回収機構のワイピング時の模式的斜視図であり、図３では切り込みのないワイパー１６が使用され、図４では切り込みのあるワイパー１７が使用されている。図３において、ワイパー１６は、吸気口１０の縁と排気口５の縁に加え、吐出口面２をも同時に払拭できる構成になっている。従って、ワイパー１６を吐出口面２に対して矢印方向に摺動させることで、吸気口１０及び排気口５で液たまりした液滴１５を回収すると同時に吐出口面２を拭き取り清掃することができ、簡単で一体化した拭き取り手段によって液滴の回収と吐出口面２の回復処理を同時に行うことができる。

また、本実施形態においては、図３のワイパー１６に代えて、図４に示すような切り込み１７ａ、１７ｂを設けられたワイパー１７を使用することで、吸気口１０及び排気口５の縁と吐出口面２とを分割してワイピングするように構成しても良い。このように構成することで、それぞれの接触面（払拭面）を互いに干渉させることなく、良好な拭き取り清掃を行うことができる。本実施形態は、ワイピング手段として、図１中のワイパー１３の代わりにワイパー１６もしくは１７を使用する点で、図１及び図２の第１の実施形態と相違するが、その他の構成は実質的に同じである。また、吐出口内のインクを加湿す加湿動作、並びにインクミストの回収動作も、前述の第１の実施形態に準じて同様に行われる。

図５は本発明の第３の実施形態におけるワイピング時の模式的斜視図である。本実施形態では、吸気口１０や加湿空気口５の近傍に液たまりした液滴１５を回収するだけでなく、吸気ダクト９及び加湿空気ダクト４の内面に付着した液滴１４も同時に回収できるワイパー１８が使用されている。このワイパー１８は、第２の実施形態の場合のように、吐出口面２の払拭も同時に行うように構成されている。すなわち、本実施形態におけるワイパー１８は、吸気口１０の縁、排気口５の縁及び吐出口面２をワイピングすると同時に、吸気口１０や排気口５の内部まで入り込んだ接触部分によって、これらの内面に対して矢印方向に摺動することにより、これらの内面に付着した液滴１４も払拭し回収するように構成されている。

このように構成することで、吸気ダクト９や加湿空気ダクト４の内面に付着した液滴１４が自重で吸気口１０や排気口５側に垂れる程に肥大化する前に清掃、回収することで、液滴の垂れを未然に防止することができる。従って、前述の各実施形態と比べ、液滴１４、１５が垂れ落ちるまでの時間間隔を長くすることができ、清掃の間隔を長くすることができる。本実施形態の構成は、前述のようにワイパーの形状及び構造が前述の第１もしくは第２の実施形態と異なるものであり、その他の点では実質的に同じである。また、吐出口内のインクの加湿並びにインクミストの回収の動作も第１及び第２の実施形態の場合に準じて行われる。

図６は本発明の第４の実施形態に係るインクジェット記録装置の吐出口加湿兼インクミスト回収機構の変形例のワイピング時の模式的斜視図である。本実施形態では、２枚のワイパー１７、１９を用いて液滴１４、１５を回収するように構成されている。すなわち、先ず、ワイパー１９によって吸気口１０の内面及び排気口５の内面に付着した液滴１４を拭き取り回収する。この際、吸気口１０や排気口５の縁の部分を十分に清掃できない場合がある。そこで、その後段に配置されたワイパー１７によって、吸気口１０及び排気口５の縁に液たまりした液滴１５の拭き取りと、吐出口面２の拭き取りとを行うように構成されている。

このように２種類のワイパー１７、１９を組み合わせることで、ワイピング手段による払拭動作を２段階で行うことにより、より確実な払拭動作が保証され、更に拭き取り清掃の効果を高めることができ、液滴や水蒸気の記録媒体への垂れ落ちや記録装置内部への漏れを一層効果的に防止することができる。本実施形態の構成は、前述のように２枚のワイパー１７、１９を用いて２段階ワイピングを行う点で前述の各実施形態と相違するが、その他の点では実質的に同じである。また、吐出口内のインクの加湿並びにインクミストの回収の動作も第１及び第２の実施形態の場合に準じて行われる。

以上説明した実施形態によれば、吸気口１０の縁を定期的に清掃することで、吸気口から垂れる液滴を除去することができ、記録媒体２１や記録装置内部への漏れを防止することができる。また、吸気口１０の縁と記録ヘッド１の吐出口面２とを同時に払拭することで、記録ヘッドの回復機構における吐出口面のワイピング機構との一体化が可能になり、簡便な装置構成を実現することができる。さらに、吸気口１０の縁ばかりではなく、吸気ダクト９の内面に付着する液滴１４を払拭するワイピング手段を備えることで、吸気ダクト９の広範囲の内面の液滴を除去することができる。また、吸気ダクト９の内面に付着する液滴をワイパーで払拭した後で吸気口１０の縁及び記録ヘッド１の吐出口面２を払拭することで、より効果的に清掃することが可能になる。

また、吸気ダクト９の内面を払拭することで、当該内面に付着した液滴が自重で吸気口側に垂れる程に肥大化する前にワイパーで液滴を清掃・回収することができ、液滴が吸気口から垂れるのを未然に防止することができる。この場合も、記録ヘッド１の吐出口面２の清掃と吸気ダクト９の内面の清掃を同時に行うことにより、簡便な装置構成をとることができる。さらに、２種類のワイパー１７、１９を組み合わせて清掃することで、より確実にな払拭動作が保証され、記録媒体へのインク液滴や水蒸気の液滴の垂れ落ちや、記録装置内部への漏れを一層効果的に防ぐことができる。

なお、以上の実施形態では、１個の記録ヘッドを例に挙げて説明したが、本発明は、インクジェット記録装置であれば、単色又は複数色で記録する１個の記録ヘッドを用いる記録装置、異なる色のインクで記録する複数の記録ヘッドを用いるカラー記録装置、あるいは同一色彩で異なる濃度で記録する複数の記録ヘッドを用いる階調記録装置、さらには、これらを組み合わせた記録装置の場合にも、同様に適用することができ、同様の効果を達成し得るものである。本発明は、記録ヘッドとインクタンクを一体化した交換可能なインクカートリッジを用いる構成、記録ヘッドとインクタンクを別体にし、その間をインク供給用チューブ等で接続する構成など、記録ヘッドとインクタンクの配置構成がどのような場合にも同様に適用することができ、同様の効果が得られるものである。

本発明の第１の実施形態に係るインクジェット記録装置における吐出口加湿兼インクミスト回収機構を備えた記録ヘッドの概略構成を示す模式的斜視図である。 図１の記録ヘッドの吐出口加湿兼インクミスト回収機構のワイピング時の模式的斜視図である。 本発明の第２の実施形態に係る記録ヘッドの吐出口加湿兼インクミスト回収機構のワイピング時の模式的斜視図である。 本発明の第２の実施形態に係る記録ヘッドの吐出口加湿兼インクミスト回収機構の変形例のワイピング時の模式的斜視図である。 本発明の第３の実施形態に係る記録ヘッドの吐出口加湿兼インクミスト回収機構のワイピング時の模式的斜視図である。 本発明の第４の実施形態に係る記録ヘッドの吐出口加湿兼インクミスト回収機構のワイピング時の模式的斜視図である。 従来のインクジェット記録装置における吐出口加湿兼インクミスト回収機構を備えた記録ヘッドの構成を示す模式的断面図である。

符号の説明

１ 記録ヘッド
２ 吐出口面
３ キャップ
４ 加湿空気ダクト
５ 排気口（加湿空気口）
６ 給水材
７ 送風ファン（加湿ファン、送風手段）
８ 給水部
９ 吸気ダクト
１０ 吸気口
１１ 回収フィルタ
１２ 吸気ファン（吸気手段）
１３、１６、１７、１８、１９ ワイパー
１４ 液滴
１５ 液滴
１７ａ、１７ｂ 切り込み
２１ 記録媒体

Claims (7)

1. インクを吐出して記録媒体に画像を形成する記録ヘッドと、前記記録ヘッドの吐出口面付近の空気を吸い込む吸気手段と、前記吐出口面付近から前記吸気手段へ空気を導く吸気ダクトと、を有するインクジェット記録装置において、
   前記吸気ダクトの吸気口の縁に付着する液滴を払拭するワイピング手段を備えることを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 前記ワイピング手段は、前記吸気口の縁と前記吐出口面を払拭することを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置。
3. 前記ワイピング手段は、前記吸気ダクトの内面に付着する液滴を払拭することを特徴とする請求項１又は２に記載のインクジェット記録装置。
4. 前記ワイピング手段は、前記吸気口の縁と前記吐出口面とを払拭する第１のワイパーと、前記吸気口の内面を払拭する第２のワイパーとからなり、払拭方向に対して、第２のワイパーを前側に、第１のワイパーを後側に配置することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
5. 前記記録ヘッドの吐出口面付近に加湿空気を供給する送風手段と、前記送風手段から前記吐出口面付近へ加湿空気を導く加湿空気ダクトとを有し、前記ワイピング手段で前記加湿空気ダクトの排気口の縁に付着する液滴を払拭することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
6. インクを吐出して記録媒体に画像を形成する記録ヘッドと、前記記録ヘッドの吐出口面付近に加湿空気を供給する送風手段と、前記送風手段から前記吐出口面付近へ加湿空気を導く加湿空気ダクトと、を有するインクジェット記録装置において、
   前記ワイピング手段で前記加湿空気ダクトの排気口の縁に付着する液滴を払拭することを特徴とするインクジェット記録装置。
7. 前記ワイピング手段は、前記排気口の縁と前記吐出口面とを払拭する第１のワイパーと、前記排気口の内面を払拭する第２のワイパーとからなり、払拭方向に対して、第２のワイパーを前側に、第１のワイパーを後側に配置することを特徴とする請求項６に記載のインクジェット記録装置。

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