JP4905491B2 - 液滴吐出装置 - Google Patents

Description

本発明は、インクジェット記録装置などの液滴吐出装置に関するものである。

従来、記録用紙を回転ドラムで搬送する方式のものにおいて、回転ドラムの内部に発生させた負圧によって記録用紙を吸引保持するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、記録用紙を回転ドラムで搬送する方式のものにおいて、ふちなし印字する場合において、回転ドラムに溝部が設けられたものも知られている（例えば、特許文献２参照）。つまり、ふちなし印字を行う場合、回転ドラムの円周上に溝部を設け、用紙からはみ出たインクをその溝部で受けることによって用紙汚れを避けることができる。このような、はみ出たインクを受ける部分には、フォームなどの吸収体を設置しておき、はみ出たインクが飛び散らないようにされている。また、この溝に対して印字前に予備吐出を行うことで、ノズル表面の乾燥したインクを排出できる。

特開平１０−２０２９６６号公報 特開２００１−３４７６９０号公報

しかしながら、はみ出たインクを受ける溝部にフォームなどの吸収体を設ける場合には、その吸収体の吸収量には限界があるため、印字枚数が多くなると、そのフォームを交換しなければならず、メンテナンス上不利である。

そこで、そのようなフォームのインクを吸引して外部に吸引排出することが考えられるが、フォームが設置された溝部の上面が大気に開放されているために十分な吸引排出力が得られないおそれがある。

この発明は、被吐出媒体をドラムに保持する方式のものにおいて、ドラム表面を汚すことを防止して、被吐出媒体の周縁部への液滴吐出（例えばインクジェット記録装置でのふちなし印字など）を長期間に亘って可能とする液滴吐出装置を提供するものである。

請求項１の発明は、回転可能なドラムの外周面に複数の第１の開孔が形成され、前記第１の開孔を通じて負圧を被吐出媒体に作用させて前記被吐出媒体を前記ドラム外周面上に保持し、前記ドラムを回転しながら、前記被吐出媒体に対し液滴吐出ヘッドから液滴を吐出する液滴吐出装置であって、前記ドラムは、その内部に高圧源からの高圧空気が流れる空気通路を備えると共に、前記被吐出媒体を保持する部分の周囲であって前記被吐出媒体の短辺方向または長辺方向に延びる第１の液滴受け溝が形成され、この第１の液滴受け溝の一側に前記高圧空気が選択的に供給される第２の開孔が、他側に液体受容タンクに連通される第３の開孔がそれぞれ形成され、さらに、前記空気通路は、前記高圧源から負圧発生部を経て、大気に開放される排気口に向けて前記高圧空気が流れるように形成されている部分を有し、前記ドラムは、当該空気通路での前記高圧空気の流れの通路を切り替えることにより、前記第２の開孔への前記高圧空気の供給を遮断した状態で前記第１の開孔を
前記負圧発生部に連通させ前記被吐出媒体を保持する媒体保持状態と、前記第１の開孔の前記負圧発生部との連通を遮断しかつ前記排気口を閉塞した状態で、前記第２の開孔に前記高圧空気を供給して前記第１の液滴受け溝の液体を前記第３の開孔を通じて前記液体受容タンクに排出する液体排出状態とを切り替える通路切替手段を備えることを特徴とする。

このようにすれば、高圧源から負圧発生部を経て、大気に開放される排気口に向けて高圧空気が流れるように空気通路がドラムに形成されているので、ドラムの通路切替手段によって前記空気通路での前記高圧空気の流れの通路を切り替えることにより、前記被吐出媒体を保持する媒体保持状態と、前記高圧空気を供給して前記第１の液滴受け溝の液体を前記液体受容タンクに排出する液体排出状態とが簡単に切り替えられる。よって、高圧空気の流れを利用して、被吐出媒体の負圧による保持と、第１の液滴受け溝内の液体の排出とを両立することができる。ドラム内に負圧ポンプなどによって負圧を発生させ、その負圧を用いて媒体を吸着保持される方式において、例えばふちなし印字などのための液滴受け溝に液体（例えば、インク）を吸収させる場合、ドラム内の負圧を利用して液滴受け溝内の前記液体をドラム内の負圧方向に前記液体を吸引させることが考えられるが、その場合、負圧発生源および吸引されていくルート（排出経路）が共通であるため、液体排出後において、その排出経路内に不要な液体（例えば、廃インク）が残ってしまい、負圧状態にバラツキを生じさせることがある。そのため、媒体保持状態において、媒体を吸着させるための吸引力が弱くなったりして、不具合が起こすことが考えられる。また、そのような問題に関して、排出経路と媒体保持のための吸着経路とを別々にし、それぞれに負圧発生源を用意することも考えられるが、大型化や高コストになる。しかしながら、本構成によれば、１つの高圧源により、媒体保持のための負圧吸着経路と、高圧を利用して液体を排出させるための排出経路とを別々にすることができる。また、媒体保持状態と、液体排出状態とをそれぞれ良好に動作させることができ、不具合を生じさせることはない。さらに、大型化や高コストにもならない。また、高圧空気によって排出力を高めることができる。

請求項２に記載のように、請求項１の液滴吐出装置において、前記ドラムは、外側から、円筒状の外層、中間層および内層を順に備え、前記第１の液滴受け溝が、前記外層を貫通して前記中間層の途中まで形成され、前記通路切替手段は、前記外層、中間層および内層を相対移動させることにより前記空気通路での前記高圧空気の流れの通路を切り替える構成とすることができる。ここで、「中間層の途中まで」とは、中間層の厚さ方向の中間位置まで、という意味で、中間層を貫通しない。

このようにすれば、通路切替手段によって円筒状の外層、中間層および内層を相対移動させることで、空気通路での前記高圧空気の流れの通路を切り替えることができる。

請求項３に記載のように、請求項２の液滴吐出装置において、前記通路切替手段は、前記媒体保持状態から前記液体排出状態への切り替えのときには、前記内層および外層に対し前記中間層を相対移動させることで、前記中間層に形成された第１の液滴受け溝の開口部分を前記外層によって閉塞し、かつ前記排気口の大気開放および前記第１の開孔の前記負圧発生部との連通を遮断すると共に、前記第２の開孔に前記高圧空気を供給する構成とすることができる。

このようにすれば、第１の液滴受け溝内の液体を排出するとき、第１の液滴受け溝の開口部分が外層により塞がれて閉空間とされ、その状態で第２の開孔に高圧空気が供給されるため、空気の流れが一方向に整流され、効率よく排出される。

請求項４に記載のように、請求項１〜３のいずれかの液滴吐出装置において、前記第１
の液滴受け溝は、その底面に前記第３の開孔に向かって延びる単数若しくは複数の案内リブが形成されていることが望ましい。ここで、案内リブは、液滴を保持でき、かつ液体排出の妨げにならずに第３の開孔に向かって延びていればよく、液滴受け溝内での空気の流れ方向に必ずしも沿っている必要はない。

このようにすれば、第１の液滴受け溝の底面に配置された案内リブによって発生する毛細管現象によって、第１の液滴受け溝に吐出された液滴が保持され、ドラムの回転による遠心力によって外部に飛び出すことが規制される。また、案内リブは、前記第３の開孔に向かって延び、排出方向と平行となっているため、液体排出時の妨げにならない。

請求項５に記載のように、請求項１〜４の液滴吐出装置において、前記ドラムは、さらに、前記被吐出媒体を保持する部分の周囲であって前記被吐出媒体の長辺方向または短辺方向に延びる第２の液滴受け溝が、前記外層を貫通して前記中間層の途中まで形成され、前記第２の液滴受け溝の一側に前記高圧空気が選択的に供給される第４の開孔が、他側に前記液体受容タンクに連通される第５の開孔がそれぞれ形成され、前記通路切替手段は、前記空気通路での高圧空気の流れの通路を切り替えることにより、前記媒体保持状態では前記第４の開孔への前記高圧空気の供給を遮断し、前記液体排出状態では前記第４の開孔に前記高圧空気を供給して前記第２の液滴受け溝の液体を前記第５の開孔を通じて前記液体受容タンクに排出する構成とすることができる。

このようにすれば、通路切替手段によって空気通路での高圧空気の流れの通路を切り替えることにより、第２の液滴受け溝の液体を液体受容タンクに排出することができる。

請求項６に記載のように、請求項５の液滴吐出装置において、前記第２の液滴受け溝は、底面に前記第５の開孔に向かって延びる単数若しくは複数の案内リブが形成されていることが望ましい。ここで、案内リブは、液滴を保持でき、かつ液体排出の妨げにならずに第３の開孔に向かって延びていればよく、液滴受け溝内での空気の流れ方向に必ずしも沿っている必要はない。

このようにすれば、第２の液滴受け溝の底面に配置された案内リブによって発生する毛細管現象によって、第２の液滴受け溝に吐出された液滴が保持され、ドラムの回転による遠心力によって外部に飛び出すことが規制される。また、案内リブは、前記第５の開孔に向かって延び、排出方向と平行となっているため、液体排出時の妨げにならない。

請求項７に記載のように、請求項５または６の液滴吐出装置において、前記通路切替手段は、前記媒体保持状態から前記液体排出状態への切り替えのときには、前記内層および外層に対し前記中間層を相対移動させることで、前記中間層に形成された第２の液滴受け溝の開口部分を前記外層によって閉塞し、かつ前記排気口の大気開放および前記第１の開孔の前記負圧発生部との連通を遮断すると共に、前記第４の開孔に前記高圧空気を供給する構成とすることができる。

このようにすれば、第１の液滴受け溝内の液体を排出するとき、第２の液滴受け溝の開口部分が外層により塞がれて閉空間とされ、その状態で第４の開孔に高圧空気が供給されるため、空気の流れが一方向に整流され、効率よく排出される。

本発明は、上記のように、高圧源から負圧発生部を経て、大気に開放される排気口に向けて高圧空気が流れるように空気通路がドラムに形成され、ドラムの通路切替手段によって、空気通路での前記高圧空気の流れの通路を切り替えることにより、前記被吐出媒体を保持する媒体保持状態と、前記高圧空気を供給して前記第１の液滴受け溝の液体を前記液
体受容タンクに排出する液体排出状態とを切り替えるようにしたので、高圧空気の流れを利用して、被吐出媒体の負圧による保持と、第１の液滴受け溝内の液体の排出とを両立することができる。

（ａ）（ｂ）（ｃ）はそれぞれ本発明の一実施の形態であるインクジェット式の記録装置の正面図、平面図および側面図である。 （ａ）（ｂ）はインクジェット式の記録装置を示す斜視図である。 図１（ａ）のＡ−Ａ線における断面図である。 図１（ａ）のＢ−Ｂ線における断面図である。 図１（ａ）のＣ−Ｃ線における断面図である。 図１（ｂ）のＤ−Ｄ線における断面図である。 図１（ｂ）のＥ−Ｅ線における断面図である。 図１（ｂ）のＦ−Ｆ線における断面図である。 （ａ）（ｂ）（ｃ）はそれぞれ本発明の一実施の形態であるインクジェット式の記録装置の第１の液滴受け溝が液体排出状態にある正面図、平面図および側面図である。 （ａ）は図９（ａ）のＧ−Ｇ線における断面図、（ｂ）は図１０（ａ）のＧ１−Ｇ１線における断面図である。 図９（ｂ）のＨ−Ｈ線における断面図である。 図９（ｂ）のＩ−Ｉ線における断面図である。 図９（ｂ）のＪ−Ｊ線における断面図である。 図９（ａ）のＰ−Ｐ線における断面図である。 （ａ）（ｂ）（ｃ）はそれぞれ本発明の一実施の形態であるインクジェット式の記録装置の第２の液滴受け溝が液体排出状態にある正面図、平面図および側面図である。 図１５（ａ）のＫ−Ｋ線における断面図である。 図１５（ａ）のＬ−Ｌ線における断面図である。 図１５（ｂ）のＭ−Ｍ線における断面図である。 図１５（ｂ）のＮ−Ｎ線における断面図である。 図１５（ｂ）のＯ−Ｏ線における断面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に沿って説明する。

図１（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すように、この実施の形態であるインクジェット式の記録装置１（液滴吐出装置）は、回転可能なドラム２が２つのフレーム３，４の間に回転可能に支持され、図示しない搬送装置によって搬送されてきた記録用紙Ｐ（被吐出媒体）をドラム２の外周面上に保持し、ドラム２を回転しながら、記録用紙Ｐに対し、その長手方向が用紙幅サイズのノズル列を持ったラインヘッドであるインクジェットヘッド５（液滴吐出ヘッド）からインク液滴を吐出して印字するものである。インクジェットヘッド５は、その下面にノズルを有し、ノズルと連通する圧力室を含むインク流路が形成された流路ユニットと、圧力室内のインクに圧力を与えるアクチュエータとが貼り合わされたものであり、インク色ごとにノズルを有している。なお、実施形態においては、１つのラインヘッドにより構成されているが、各色ごとにラインヘッドを備えた複数のラインヘッドを有していてもよい。

このドラム２の回転軸２ａには、図２〜図８に示すように、外側から、３層の円筒状層、つまり円筒状の外層６、中間層７および内層８を順に、互いに相対回転可能な積層状態で備え、ドラム２（外層６）の外周面上に、矩形状の記録用紙Ｐ（被吐出媒体）を保持す
る矩形状部分６ａを有する。なお、記録用紙Ｐは、その長辺がドラム２の円周に沿うように保持され、短辺がドラム２の軸方向に平行に保持されてドラム２により搬送される。よって、以下の説明では、長辺方向はドラム２の円周方向とし、短辺方向を搬送方向と直交する軸方向として説明する。

矩形状部分６ａの周囲は、コーナ部と、短辺部及び長辺部とにおいて、連結部６ｂ，６ｃを介して、それの外側部分と連結され、矩形状部分６ａが外層６の外側部分から分離しないようにされている。連結部６ｂ，６ｃの上部は外側に向かって突出する山形形状とされ、その上部に付着したインク液滴が、後述する液滴受け溝１２，１５内に落下しやすい形状となっている。

被吐出媒体である記録用紙Ｐを保持する矩形状部分６ａにおいて、ドラム２の外周面に開口する複数の第１の開孔１１（記録用紙Ｐを保持するための開孔）が、媒体保持状態では、外層６、中間層７および内層８をそれぞれ貫通する３つの貫通孔１１ａ，１１ｂ，１１ｃ（図５および図８参照）として形成されている。

ドラム２は、内部に、高圧源（図示せず）からの高圧空気が流れる空気通路Ｓを備える。この空気通路Ｓは、図３および図４に示すように、回転軸２ａの外周面において軸中央部に周回凹部として形成されている環状通路部Ｓ１と、高圧源（図示せず）からエジェクタ式の負圧発生部Ｓ２を経て、大気に開放される排気口Ｓ３ａに向けて前記高圧空気が流れる直線通路部Ｓ３とを備える。負圧発生部Ｓ２は、ノズル部Ｓ２１とディフューザー部Ｓ２２とを有し、ノズル部Ｓ２１とディフューザー部Ｓ２２との間に設けられる連通孔Ｓ２３を通じて、負圧発生部Ｓ２が環状通路部Ｓ１に連通されている。

そして、第１の開孔１１を通じて環状通路部Ｓ１の負圧をドラム２の外周面上に搬送されてきた記録用紙Ｐの裏面に作用させて記録用紙Ｐをドラム２の外周面上に保持し、その状態で、図示しない駆動手段によってドラム２を回転しながら、記録用紙Ｐに対しインクジェットヘッド５（液滴吐出ヘッド）からインク液滴を吐出して記録するようになっている。

また、記録用紙Ｐを保持する矩形状部分６ａの周囲であって、記録用紙Ｐの短辺方向に延びる第１の液滴受け溝１２が形成されている。そして、記録用紙Ｐが所定の位置に保持された状態では、第１の液滴受け溝１２上に、記録用紙Ｐの一部（短辺側の縁部）が位置する。この第１の液滴受け溝１２は、外層６を貫通する外側溝部１２ａと、この外側溝部１２ａに連通可能で中間層７の途中まで形成される内側溝部１２ｂとを有する。

そして、図３に示すように、第１の液滴受け溝１２（内側溝部１２ｂ）の底面の軸方向の一側に、貫通孔１１ｃを通じて高圧空気を導入するための第２の開孔１３が形成されている。第１の液滴受け溝１２の軸方向の他側に、大気に選択的に開放される第３の開孔１４が形成されている。この第３の開孔１４は、後で説明する液体排出状態において、内層８の連通路部Ｓ４および回転軸２ａの排出通路部Ｓ５を通じて大気に開放される。この第１の液滴受け溝１２は、ふちなし印字の際の液滴を受ける溝や、予備吐出（いわゆるフラッシング）のための溝として機能し、ドラム表面を汚さないように設けられた溝である。

また、第１の液滴受け溝１２は、第２の開孔１３に高圧空気を作用させたとき、第２の開孔１３から第３の開孔１４の方向に向かって流れる高圧空気の流れに沿って延びる単数若しくは複数の案内リブ２１がその底面に形成されている（図１０（ａ）（ｂ）参照）。これにより、液体排出時の妨げになることなく、案内リブ２１によって発生する毛細管現象によって、液滴受け溝１２に吐出された液滴を保持することができ、ドラム２の回転による遠心力によって外部に液体が飛び出すことを規制することができる。

外層６、中間層７および内層８は、図３に示すように、媒体保持状態では、軸方向の一側においては面一で、軸方向の他側において中間層７が外層６よりも軸方向長さが短く、内層８が中間層７よりも軸方向長さが短く形成されている。内層８には、ボス部８ａが設けられている。

このような外層６、中間層７および内層８に対しては、中間層７を周方向および軸方向に相対移動させる通路切替手段Ｕが設けられている。この通路切替手段Ｕは、中間層７の端部内周面に形成される周回溝７ａに摺動可能に端部が係合するフレーム３を介して本体側筐体側から設置され可動軸部材３１と、外層６の内周ギヤ部に噛み合う第１の駆動ギヤ３２（軸部３２ａ）と、中間層７の内周ギヤ部に噛み合う第２の駆動ギヤ３３（軸部３３ａ）と、内層８のボス部８ａのギヤ部に噛み合う第３の駆動ギヤ３４（軸部３４ａ）とを備え、これらは図示しないマイクロコンピュータによって駆動制御される。図示しない駆動手段によって、可動軸部材３１を軸方向に移動させることで中間層７が外層６および内層８に対し軸方向に移動し、第１〜第３の駆動ギヤ３２〜３４を回転させることで、外層６、中間層７および内層８が回転する。なお、外層６と中間層７との間、中間層７と内層８との間には、外層６、中間層７および内層８について一方向の回転のみを許容する回転許容手段３５，３６が設けられている。

この通路切替手段Ｕによって、第２の開孔１３への高圧空気の導入を遮断した状態で第１の開孔１１に負圧を作用させ記録用紙Ｐを保持する媒体保持状態（図１〜図８参照）と、第１の開孔１１への負圧の作用を遮断した状態で第２の開孔１３から高圧空気を導入し第１の液滴受け溝１２内の液体を第３の開孔１４を通じて外部に排出する第１の液体排出状態（図９〜図１４参照）とを切り替えることができるように構成されている。また、この通路切替手段Ｕは、後述するように、第１の開孔１１への負圧の作用を遮断した状態で第４の開孔１６から高圧空気を導入し第２の液滴受け溝１５内の液体を第５の開孔１７を通じて外部に排出する第２の液体排出状態（図９〜図１４参照）に切り替えることもできる。なお、第３の開孔１４およびは第５の開孔１７は、外部において廃液を保留する廃液容器（液体受容タンク）へと接続されている。

この通路切替手段Ｕは、媒体保持状態から第１および第２の液体排出状態への切り替えのときには、外層６および内層８に対し、中間層７をドラム周方向やドラム軸方向に相対移動させることにより行われる。これは、内層８および外層６が停止した状態で、第２の駆動ギヤ３３を回転することで行われる。 つまり、第１の液滴受け溝１２内のインクを外部に排出する第１の液体排出状態（図９〜図１４参照）のときには、各貫通孔１１ａ〜１１ｃの相対位置関係をドラム周方向においてずらせることにより第１の開孔１１を通じての負圧の作用を遮断すると共に、中間層７に形成された第１の液滴受け溝１２（内側溝部１２ｂ）の開口部分を外層６によって閉塞し、第３の開孔１４が、内層８の連通路部Ｓ４および回転軸２ａの排出通路部Ｓ５を介して大気に開放された状態で、第２の開孔１３を、内層８に形成された貫通孔１１ｃに連通させることができる。このとき、回転軸２ａの他面に回転可能に設けられた扇形状の蓋部材２２が、図示しない駆動手段によって回転駆動され、直線通路部Ｓ３の下流端開口である排気口Ｓ３ａを閉塞する。

ドラム２は、さらに、前記外周面上に、図４および図５に示すように、記録用紙Ｐを保持する矩形状部分６ａの周囲であって記録用紙Ｐの長辺方向に延びる第２の液滴受け溝１５が形成されている。そして、記録用紙Ｐが所定の位置に保持された状態では、第２の液滴受け溝１５上に、記録用紙Ｐの一部（長辺側の縁部）が位置する。この第２の液滴受け溝１５も、外層６を貫通する外側溝部１５ａと、この外側溝部１５ａに連通可能で中間層７の途中まで形成される内側溝部１５ｂとを有する。第２の液滴受け溝１５（内側溝部１５ｂ）の一側に高圧空気が選択的導入される第４の開孔１６が形成されている。第２の液
滴受け溝１５の他側には、大気に選択的に開放される第５の開孔１７が形成されている。

そして、第２の液滴受け溝１５内の液体を外部に排出する第２の液体排出状態（図１５〜図２０参照）のときには、可動軸部材３１を軸方向にスライド駆動して、内側溝部１５ｂの開口部分を外層２によって閉塞し、第４の開孔１６を貫通孔１１ｃの１つに連通させ、かつ第５の開孔１７が内層８の連通路部Ｓ６および回転軸２ａの排出通路部Ｓ７を介して大気に開放されるようにすることで、第４の開孔１６から高圧空気が導入されて、第２の液滴受け溝１５内の液体が第５の開孔１７、連通路部Ｓ６および排出通路部Ｓ７を通じて外部に排出されることになる。なお、この第２の液滴受け溝１５は、ふちなし印字の際の液滴を受ける溝として機能する。また、第２の液滴受け溝１４の底面にも、具体的に図示していないが、第１の液滴受け溝１２と同様に、第４の開孔１６に高圧空気を作用させたときに、第４の開孔１６から第５の開孔１７の方向に向かう高圧空気の流れに沿って延びる単数若しくは複数の案内リブが形成されている。

上述したような実施の形態において、３層構造とするのは、内層８を省略して２層構造にする場合には、第１および第２の液滴受け溝１２，１５の開口部分を外層６で閉塞できるが、記録用紙保持時にも第１および第２の液滴受け溝１２，１５に負圧が作用することになり、記録用紙Ｐを保持する吸引力が低下することになるからであり、外層６を省略して２層構造にする場合には、第１および第２の液滴受け溝１２，１５の開口部分を閉塞できず、液体を排出するための十分な排出圧力が得られないからである。

続いて、上記装置の動作について説明する。
（媒体保持状態）
図５に示すように、第１の開孔１１を通じて環状通路部Ｓ１の負圧を記録用紙Ｐに作用させて記録用紙Ｐをドラム２の外周面上に保持する。この環状通路部Ｓ１には、負圧発生部Ｓ２から連通孔Ｓ２３を通じて負圧が導入される。排気口Ｓ３ａは大気に開放されている。

この状態で、ドラム２を回転しながら、記録用紙Ｐに対しインクジェットヘッド５（液滴吐出ヘッド）から液滴を吐出するようになっている。なお、印字時は第２および第３の開孔１３，１４は、内層３により塞がれている（図３参照）。

印刷時において、ふちなし印字モードが選択されてふちなし印字が行われる場合には、記録用紙Ｐの周囲の第１および第２の液滴受け溝１２，１５内に余分なインクが吐出されることになり、ドラム２の表面を汚すことがないため、記録用紙Ｐも汚れない。また、印刷直前に媒体が保持されている状態においてインクジェットヘッド２の目詰まり等を除去するために予備吐出させる場合には、インクジョットヘッド５の長手方向（軸方向）と平行に延びる第１の液滴受け溝１２内に、不良インクが吐出される。なお、予備吐出は、印刷直前だけでなく、定期的な予備吐出をさせようとする場合においては、媒体はドラム５に保持なされてはいないこともあるが、インクジェットヘッド５のノズル面を、インクジェットヘッド５のノズルが配置された長手方向と平行に延びる第１の液滴受け溝１２と対向させておけば良い。

さらに、媒体保持状態において、液滴受け溝１２、１５は、外側に開口された状態であり、液滴受け溝１２、１５内には吐出されたインクが保持される。そして、この保持状態で、ドラム２が回転して記録用紙Ｐを搬送するため、回転による遠心力により保持されているインクが液滴受け溝１２，１５内から飛び出すおそれがあるが、本実施形態においては、第１の液滴受け溝１２および第２の液滴受け溝１５内には、案内リブ２１が設けられていることにより、複数の案内リブ２１間に働く毛管力によって、液滴受け溝１２、１５内に吐出されたインクを保持しておくことができる。よって、液滴受け溝１２、１５が外
側に開口された状態においてドラムが回転してもインクが飛び出さない。
（液体排出状態）
印字終了後もしくは予備吐出後、各液滴受け溝１２、１５内に吐出されたインクを排出させる。第１の液滴受け溝１２内の液体（廃インク）を外部に排出する場合には、まず、排気口Ｓ３ａが蓋部材２２にて閉塞されて空気の流れが遮断され、負圧発生部Ｓ２での負圧の発生が抑制される。中間層７の第１の液滴受け溝１２（内側溝部１２ｂ）の開口部分が、外層６によって塞がれる位置まで、第２の駆動ギヤ３３による駆動によって中間層７が回転する。これにより、中間層７の底面に設けられた第２の開孔１３が、内層８の貫通孔１１ｃと連通して環状通路部Ｓ１に連通する一方、第３の開孔１４が、内層８の連通路部Ｓ４を通じて、回転軸２ａの排出通路部Ｓ５に連通する。

このとき、直線通路部Ｓ３の排気口Ｓ３ａが閉塞されているので、高圧空気は、負圧発生部Ｓ２の連通孔Ｓ２３を通じて環状通路部Ｓ１、貫通孔１１ｃおよび第２の開孔１３を通じて第１の液滴受け溝１２に導入される。

第２の開孔１３を通じて高圧空気が導入されることで、第１の液滴受け溝１２内の液体が押され、第３の開孔１４、連通路部Ｓ４および排出通路部Ｓ５を通じて外部に排出される。このとき、高圧空気を利用して第１の液滴受け溝１２内の液体を排出するので、負圧を作用させるときよりも大きな圧力を作用させることができ、液体の排出力を高めることができる。また、この高圧空気による排出のため、記録用紙Ｐを吸引するための第１の開孔１１や直線通路部Ｓ３を、廃インクは通過しないので、記録用紙Ｐを汚すおそれもない。

次いで、第２の液滴受け溝１５（内側溝部１５ｂ）も、可動軸部材３１によって中間層７がドラム軸方向に所定量スライド移動させることによって、外層６により塞がれ、第４の開孔１６が貫通孔１１ｃと連通して環状通路部Ｓ１に連通する一方、第５の開孔１７が、内層８の連通路部Ｓ６を通じて回転軸２ａの排出通路部Ｓ７と連通する。

これにより、第２の液滴受け溝１５に、負圧発生部Ｓ２の連通孔Ｓ２３を通じて環状通路部Ｓ１、貫通孔１１ｃおよび第４の開孔１６を通じて高圧空気が導入され、第２の液滴受け溝１５内の液体（廃インク）が前記高圧空気によって押され、第４の開孔１６、連通路部Ｓ６および排出通路部Ｓ７を通じて外部に排出される。このとき、前述した第１の液滴受け溝１２の場合と同様に、高圧空気を利用して第２の液滴受け溝１５内の液体を排出するので、排出力を高めることができ、記録用紙Ｐを吸引するための第１の開孔１１や直線通路部Ｓ３を、廃インクは通過しないので、記録用紙Ｐを汚すおそれもない。

それから、中間層７を逆方向にスライドさせかつ一回転させると、図１〜図８に示す媒体保持状態となり、記録用紙Ｐを保持することで印字することが可能となる。

このような第１および第２の液滴受け溝１２，１５内の液体（廃インク）を定期的に排出することで、両液滴受け溝１２，１５は、常時液体を受けることができる状態が維持される。従来において、ドラム内に負圧ポンプなどによって負圧を発生させ、その負圧を用いて媒体を吸着保持される方式においては、ふちなし印字などのための液滴受け溝に、吐出したインク（液体）を吸収させようと考えた場合、より長期的にインクを排出できるように考え、ドラム内の負圧を利用し、液滴受け溝内のインクをドラム内の負圧方向にインクを吸引させて外部に排出させることが考えられるが、その場合、負圧発生源および吸引されていくルート（排出経路）が共通となるため、インク排出後において、その排出経路内に廃インクが残ってしまい、負圧状態にバラツキを生じさせることがある。そのため、媒体保持状態において、媒体を吸着させるための吸引力が弱くなったりするなど、不具合が起こすことが考えられる。また、そのような問題に関して、排出経路と媒体保持のため
の吸着経路とを別々にし、それぞれに負圧発生源を用意することも考えられるが、大型化や高コストになる。しかしながら、本構成によれば、１つの高圧源により、媒体保持のための負圧吸着経路と、高圧を利用してインクを排出させるための排出経路とが別々にすることができる。また、媒体保持状態と、インク排出状態とをそれぞれ良好に動作させることができ、不具合を生じさせることはない。さらに、大型化や高コストにもならない。また、高圧によって排出力を高めることができる。

本発明は、前記実施の形態のほか、次のように変更して実施することも可能である。

(i)前記実施の形態では、中間層７を回転あるいはスライド移動させて、空気通路の切
替を行っているが、本発明は、その限定されるものではなく、結果として外層６、中間層７および内層８を相対移動させて空気通路を切り替えていればよい。

(ii)前記実施の形態では、液滴受け溝を、ふちなし印字と予備吐出の両方に利用しているが、予備吐出目的の利用だけであれば、第２の液滴受け溝を省略することができる。この場合、第１の液滴受け溝は被吐出媒体の周縁付近に設ける必要はなく、離れた位置に設けることもできる。

(iii) 前記実施の形態においては、ドラム２の回転により搬送される記録用紙Ｐに対して固定されたラインヘッド（インクジェットヘッド）から吐出されるタイプの装置を例示して説明したが、特に限定されるものではなく、ノズルを有した液滴吐出ヘッドが軸方向に往復可能なシリアルヘッド型のプリンタにおいても適用でき、ドラム表面を汚すことなく、ふちなし印字を長期的に達成可能にできる。また、予備吐出においては、たとえば、記録用紙を搬送するドラム領域外にフラッシング用の排出ポートなどを設けなくても、ドラム上の液滴受け溝内に吐出させることができるため、小型化に寄与できる。

(iv) 前記実施の形態においては、３層のドラムを例とした説明しているが、３層以上
あっても適用することができる。

(v)前記実施の形態では、液滴吐出装置がインクジェット式の記録装置である場合につ
いて説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、着色液を微小液滴として塗布、あるいは導電液を吐出して配線パターンを形成するなどする他の液滴吐出装置などにも適用することができる。

(vi)前記実施の形態では、インク（液体）を吐出させるための駆動部は特に限定されるものではなく、圧電方式、静電気あるいは電気発熱素子など吐出動作をする液滴吐出装置に使用されればよい。
(vii)前記実施の形態では、被吐出記録媒体は記録用紙であるが、そのほか、樹脂、布な
ど各種のものを用いることができ、また吐出する液体としてはインクだけでなく、着色液、機能液など各種のものを適用することができる。

１ インクジェット式の記録装置（液滴吐出装置）
２ ドラム
５ インクジェットヘッド（液滴吐出ヘッド）
６ 外層
６ａ 矩形状部分
７ 中間層
８ 内層
１１ 第１の開孔
１１ａ，１１ｂ，１１ｃ 貫通孔
１２ 第１の液滴受け溝
１３ 第２の開孔
１４ 第３の開孔
１５ 第２の液滴受け溝
１６ 第４の開孔
１７ 第５の開孔
３１ 可動軸部材
３２〜３４ 駆動ギヤ
Ｓ 空気通路
Ｓ１ 環状通路部
Ｓ２ 負圧発生部
Ｓ２１ ノズル部
Ｓ２２ ディフューザー部
Ｓ２３ 連通孔
Ｓ３ 直線通路部
Ｓ３ａ 排気口
Ｓ４ 連通路部
Ｓ５ 排出通路部
Ｓ６ 連通路部
Ｓ７ 排出通路部
Ｐ 記録用紙（被吐出媒体）
Ｕ 通路切替手段

Claims (7)

1. 回転可能なドラムの外周面に複数の第１の開孔が形成され、前記第１の開孔を通じて負圧を被吐出媒体に作用させて前記被吐出媒体を前記ドラム外周面上に保持し、前記ドラムを回転しながら、前記被吐出媒体に対し液滴吐出ヘッドから液滴を吐出する液滴吐出装置であって、
   前記ドラムは、その内部に高圧源からの高圧空気が流れる空気通路を備えると共に、前記被吐出媒体を保持する部分の周囲であって前記被吐出媒体の短辺方向または長辺方向に延びる第１の液滴受け溝が形成され、この第１の液滴受け溝の一側に前記高圧空気が選択的に供給される第２の開孔が、他側に液体受容タンクに連通される第３の開孔がそれぞれ形成され、
   さらに、前記空気通路は、
   前記高圧源から負圧発生部を経て、大気に開放される排気口に向けて前記高圧空気が流れるように形成されている部分を有し、
   前記ドラムは、当該空気通路での前記高圧空気の流れの通路を切り替えることにより、前記第２の開孔への前記高圧空気の供給を遮断した状態で前記第１の開孔を前記負圧発生部に連通させ前記被吐出媒体を保持する媒体保持状態と、前記第１の開孔の前記負圧発生部との連通を遮断しかつ前記排気口を閉塞した状態で、前記第２の開孔に前記高圧空気を供給して前記第１の液滴受け溝の液体を前記第３の開孔を通じて前記液体受容タンクに排出する液体排出状態とを切り替える通路切替手段を備えることを特徴とする液滴吐出装置。
   
2. 前記ドラムは、外側から、円筒状の外層、中間層および内層を順に備え、前記第１の液滴受け溝が、前記外層を貫通して前記中間層の途中まで形成され、
   前記通路切替手段は、前記外層、中間層および内層を相対移動させることにより前記空気通路での前記高圧空気の流れの通路を切り替える構成とされていることを特徴とする請求項１に記載の液滴吐出装置。
   
3. 前記通路切替手段は、前記媒体保持状態から前記液体排出状態への切り替えのときには、前記内層および外層に対し前記中間層を相対移動させることで、前記中間層に形成された第１の液滴受け溝の開口部分を前記外層によって閉塞し、かつ前記排気口の大気開放および前記第１の開孔の前記負圧発生部との連通を遮断すると共に、前記第２の開孔に前記高圧空気を供給する構成とされていることを特徴とする請求項２に記載の液滴吐出装置。
   
4. 前記第１の液滴受け溝は、その底面に前記第３の開孔に向かって延びる単数若しくは複数の案内リブが形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の液滴吐出装置。
   
5. 前記ドラムは、さらに、前記被吐出媒体を保持する部分の周囲であって前記被吐出媒体の長辺方向または短辺方向に延びる第２の液滴受け溝が、前記外層を貫通して前記中間層の途中まで形成され、
   前記第２の液滴受け溝の一側に前記高圧空気が選択的に供給される第４の開孔が、他側に前記液体受容タンクに連通される第５の開孔がそれぞれ形成され、
   前記通路切替手段は、前記空気通路での高圧空気の流れの通路を切り替えることにより、前記媒体保持状態では前記第４の開孔への前記高圧空気の供給を遮断し、前記液体排出状態では前記第４の開孔に前記高圧空気を供給して前記第２の液滴受け溝の液体を前記第
   ５の開孔を通じて前記液体受容タンクに排出する構成とされていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の液滴吐出装置。
   
6. 前記第２の液滴受け溝は、底面に前記第５の開孔に向かって延びる単数若しくは複数の案内リブが形成されていることを特徴とする請求項５に記載の液滴吐出装置。
   
7. 前記通路切替手段は、前記媒体保持状態から前記液体排出状態への切り替えのときには、前記内層および外層に対し前記中間層を相対移動させることで、前記中間層に形成された第２の液滴受け溝の開口部分を前記外層によって閉塞し、かつ前記排気口の大気開放および前記第１の開孔の前記負圧発生部との連通を遮断すると共に、前記第４の開孔に前記高圧空気を供給する構成とされていることを特徴とする請求項５または６記載の液滴吐出装置。

Images