JP5303335B2

JP5303335B2 - 搬送ベルトのクリーニング機構及びそれを備えたインクジェット記録装置

Info

Publication number: JP5303335B2
Application number: JP2009083477A
Authority: JP
Inventors: 幸一郎鈴木
Original assignee: Seiren Co Ltd
Current assignee: Seiren Co Ltd
Priority date: 2009-03-30
Filing date: 2009-03-30
Publication date: 2013-10-02
Anticipated expiration: 2029-03-30
Also published as: JP2010234579A

Description

本発明は、記録媒体を搬送する無端状の搬送ベルトの搬送面をクリーニングするクリーニング機構及びそれを備えたインクジェット記録装置に関する。

無端状の搬送ベルトに記録媒体を搬送しながら記録媒体に記録動作を行う場合、記録動作に用いるインク等が搬送ベルトの搬送面に付着して汚れるようになる。例えば、インクジェット記録装置のようにインクを吐出して記録動作を行う場合、吐出されたインクが記録媒体からはみ出す、記録媒体の裏から滲み出す、等で搬送面がインクで汚れるようになる。搬送面が汚れた状態で記録媒体を搬送すると、記録媒体が汚れてしまうため、搬送面をクリーニングする必要がある。また、記録媒体を搬送面に保持するために粘着層を有する場合には、粘着層にゴミ、インク等の異物が付着するようになり、異物が堆積していくと粘着力が弱まってくるため、こうした異物を除去するためにも搬送面のクリーニングしなければならない。

搬送ベルトの搬送面をクリーニングする方法としては、例えば、特許文献１では、搬送ベルトの搬送面を洗浄ブラシにより洗浄して付着したゴミ等を洗い落とし、洗浄後の搬送面に付着した水滴をマングルローラを圧接して除去し、さらに搬送面に残留した水滴を拭き取りローラを圧接して除去してクリーニングするインクジェット記録装置が記載されている。

また、特許文献２では、輪転印刷機の版胴を洗浄するために、洗浄液を版胴に対して噴射する噴射機構及び版胴を洗浄した後の洗浄液を回収する吸引機構を備えた輪転印刷機の清掃装置が記載されている。また、特許文献３では、薄板搬送面と平行な面内で斜めに設置したエアナイフを備えた基板乾燥装置が記載されている。また、特許文献４では、洗浄ヘッドを印刷シリンダと平行に全長幅に亘って往復動可能に配置し、洗浄ヘッドには、洗浄ケース及び風箱を設け、風箱に回収した洗浄液を吸引するようにした印刷シリンダ洗浄装置が記載されている。

特開平１１−１９２６９４号公報特開平８−３３２７１８号公報特開２００１−２２７８６８号公報特開平６−２６２７５８号公報

特許文献１では、マングルローラ及び拭き取りローラにより搬送ベルトに付着した水滴を除去しているが、これらのローラが搬送ベルトの搬送面に圧接された状態で搬送ベルトが移動するので、搬送ベルト表面の樹脂層が剥離したり、搬送ベルトが搬送時に振動するといった不具合が生じるおそれがある。

また、特許文献２に記載されているように、洗浄液を吸引してクリーニングする場合には、吸引後の表面に細かな水滴が残留しやすい。水滴が残留しないように吸引力を高めると、搬送ベルトに適用した場合、搬送ベルトが吸引されてダメージを受けたり、搬送動作に支障をきたすおそれがある。

また、特許文献３に記載されているように、エアナイフにより水切りを行う場合に水切りされた水を回収しないと、エッジや角隅部を有する基板とは異なり、端部を想定できない無端ベルトでは、無端ベルト上に水分が滞留するようになって乾燥が不十分となる。特許文献４に記載されている洗浄装置においても洗浄液の吸引回収が不十分で、洗浄液が残留しやすくなる。

そこで、本発明は、無端状の搬送ベルトの搬送面を洗浄した後に搬送面に付着した洗浄液を確実に除去することができる搬送ベルトのクリーニング機構及びそれを備えたインクジェット記録装置を提供することを目的とするものである。

本発明に係る搬送ベルトのクリーニング機構は、記録媒体を搬送する無端状の搬送ベルトの搬送面を洗浄する洗浄部と、洗浄された前記搬送面に付着した洗浄液を吸引ノズルより吸引する吸引部と、前記吸引ノズルに対して前記搬送ベルトの移動方向下流側に近接配置された少なくとも１つのエアナイフノズルより加圧空気を噴射して前記搬送面に残留する洗浄液を前記吸引ノズル側に移動させる噴射部と、前記吸引ノズル及び前記エアナイフノズルを前記搬送面に対して走査させる走査部とを備え、前記吸引ノズルの前記搬送面に対する吸引領域は、前記移動方向の長さが前記搬送ベルトの単位移動距離よりも長く設定されていることを特徴とする。さらに、前記エアナイフノズルは、前記移動方向に対して傾斜するように配置されるとともに前記移動方向の長さが前記搬送ベルトの単位移動距離よりも長く設定されていることを特徴とする。さらに、前記エアナイフノズルは、前記移動方向上流側の端部が前記吸引ノズルの前記移動方向下流側端部に近接配置されていることを特徴とする。さらに、前記エアナイフノズルは、前記移動方向に対する傾斜角度が調整可能に設けられていることを特徴とする。

本発明に係るインクジェット記録装置は、上記のクリーニング機構を備えていることを特徴とする。

本発明は、上記の構成を有することで、吸引ノズルに対して搬送ベルトの移動方向下流側にエアナイフノズルを近接配置しているので、吸引ノズルにより搬送面に付着した洗浄液を吸引した後に残留した洗浄液をエアナイフノズルにより吸引ノズル側に移動させて吸引させることができ、搬送面に付着した洗浄液を確実に除去することが可能となる。ここで、エアナイフノズルを「近接配置」するとは、エアナイフノズルにより吹き飛ばされ収集された水滴が吸引ノズルで吸引可能となる位置に配置することである。

すなわち、吸引ノズル単独では洗浄液の吸い残しが生じやすく、エアナイフノズル単独では洗浄液が飛散しクリーニング後の搬送面に付着して残留してしまう。両方のノズルを上述のように近接配置することで、吸引ノズルが吸い残した洗浄液はわずかな量となるので、エアナイフノズルにより飛散させることなく吸引ノズル側に移動させて除去することができる。

また、吸引ノズル及びエアナイフノズルを搬送面に接触させずに動作させることができるので、搬送面がクリーニング動作によりダメージを受けることがない。

そして、吸引ノズル及びエアナイフノズルを搬送面に対して走査させて搬送面に付着した洗浄液を除去するので、吸引ノズル及びエアナイフノズルの開口を小さく設定することができ、その分空気の吸引及び噴射のためのポンプ等の機構をコンパクトにすることが可能となる。また、記録動作を行ないながら搬送ベルトを搬送する場合でも、その搬送動作に合せて吸引ノズル及びエアナイフノズルを走査させれば、記録動作を中断することなくクリーニング動作を行なうことができる。

本発明に係る実施形態を備えたインクジェット記録装置の要部を示す概略図である。クリーニング機構に関する斜視図である。キャリッジに関する拡大斜視図である。キャリッジを上面から見た平面図である。回収部に関する動作説明図である。回収部の変形例に関する動作説明図である。回収部の別の変形例に関する動作説明図である。

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本発明を実施するにあたって好ましい具体例であるから、技術的に種々の限定がなされているが、本発明は、以下の説明において特に本発明を限定する旨明記されていない限り、これらの形態に限定されるものではない。

図１は、本発明に係る実施形態を備えたインクジェット記録装置の要部を示す概略図である。

インクジェット記録装置は、インクジェット記録ヘッドを用いて主走査方向Ｘに記録動作を行う記録部１００と、記録媒体Ｐを副走査方向Ｙに搬送する搬送コンベヤ１０１とを備えている。記録媒体Ｐに画像等を記録する場合には、記録媒体Ｐの幅方向である主走査方向Ｘの走査ラインに沿って記録信号に基づいてインクジェット記録ヘッドからインクを吐出して記録動作を行い、所定の走査ラインの記録動作が完了すると搬送コンベヤ１０１により記録媒体を所定の走査ライン分副走査方向Ｙに搬送する。そして、次の走査ラインにインクジェット記録ヘッドにより記録動作を行う。こうした記録動作及び搬送動作を繰り返すことで、記録媒体Ｐに画像等を記録する。

搬送コンベヤ１０１は、無端状の搬送ベルト１０２が一対の搬送ローラ１０３及び１０４に張架されており、搬送ローラ１０３を駆動モータ等により回転駆動させることで搬送動作が行われる。搬送ベルト１０２の搬送面には記録媒体Ｐを記録動作中に動かないように保持するために粘着層が設けられている。

搬送コンベヤ１０１の下方には、搬送ベルト１０２の搬送面をクリーニングするクリーニング機構１０５が設けられている。図２は、クリーニング機構１０５に関する斜視図である。図２では、搬送ベルト１０２を点線で表示しており、搬送ベルト１０２の移動方向Ｂ（副走査方向Ｙとは逆方向）を示している。

クリーニング機構１０５は、搬送ベルト１０５の移動方向Ｂ上流側に搬送面を洗浄液により洗浄する洗浄部１０６及び搬送面に付着した洗浄液を吸引して回収する回収部１０７を備えている。

洗浄部１０６は、搬送面の全幅にわたって設けられたロール状の洗浄ブラシ１０と、洗浄ブラシ１０の上流側及び下流側に搬送面の全幅にわたって設けられた一対のシャワー管１１及び１２とを備えている。

洗浄ブラシ１０は、回転軸１０ａの全周にわたって多数のブラシ毛が植設されており、駆動モータ１３の回転駆動により回転軸１０ａが回転するようになっている。洗浄ブラシ１０は、図示せぬ昇降台に回転可能に軸支されており、駆動モータ１３の回転駆動により回転しながら搬送面に接触し、ブラシ毛が搬送面を摺接することで搬送面に付着したゴミ等の異物を掻き落とすように作用する。

シャワー管１１及び１２は、上部に長手方向に沿って多数の噴射口が形成されており、一方の端部に接続された供給管より洗浄液が供給される。そして、各噴射口より上方の搬送面に向かって洗浄液がシャワー状に噴射される。噴射された洗浄液は搬送面に衝突して搬送面に付着したゴミ、インク等の異物を洗浄するように作用する。

洗浄部１０６では、まずシャワー管１１から噴射される洗浄液により搬送面を一次洗浄し、一次洗浄で洗浄できなかったゴミ等の異物を洗浄ブラシ１０により掻き落とし、洗浄ブラシ１０により摺接された搬送面をシャワー管１２から噴射される洗浄液により二次洗浄するようになっている。

回収部１０７は、搬送面に付着した洗浄液を吸引ノズル２０より吸引する吸引部、吸引ノズル２０に対して搬送ベルトの移動方向Ｂ下流側に近接配置された一対のエアナイフノズル２１より加圧空気を噴射して搬送面に残留する洗浄液を吸引ノズル２０側に移動させる噴射部、及び、吸引ノズル２０及びエアナイフノズル２１をキャリッジ２２に搭載して搬送面に対して走査方向Ａに沿って走査させる走査部を備えている。

吸引部は、キャリッジ２２に搭載された吸引ノズル２０に接続する可撓性の吸引管２３を介して図示せぬ吸気ポンプを備えており、吸気ポンプを作動させることで、吸引ノズル２０より搬送面の洗浄液とともに空気を吸い込むようになっている。吸引ノズル２０の開口形状は、移動方向Ｂに沿って細長い溝状に形成されている。

噴射部は、キャリッジ２２に搭載された一対のエアナイフノズル２１に接続する可撓性の送給管２４を介して図示せぬ加圧ポンプを備えており、加圧ポンプを作動させることで、一対のエアナイフノズル２１より加圧空気を噴射して搬送面に残留した洗浄液を吸引ノズル２０側に移動させるようになっている。一対のエアナイフノズル２１は、吸引ノズル２０を挟むように両側に配置されており、その間の間隔が移動方向Ｂの下流側に向かって末広がりになるように吸引ノズル２０に対して傾斜配置されている。そして、エアナイフノズル２１の開口形状は、細長い溝状に形成されている。

走査部は、キャリッジ２２を走査方向Ａに移動するように案内する一対のガイド体２５、従動プーリ２７及び駆動プーリ２８に張架されるとともにキャリッジ２２に固定された支持部材２６が取り付けられたタイミングベルト３０、及び、駆動プーリ２８を回転駆動する駆動モータ２９を備えている。駆動モータ２９を回転駆動すると、タイミングベルト３０が走査方向Ａに沿って移動するようになり、タイミングベルト３０の移動に伴ってキャリッジ２２が走査方向Ａに移動するようになる。キャリッジ２２の移動範囲は、搬送ベルト１０２の全幅にわたって移動するように設定されている。

図３は、キャリッジ２２に関する拡大斜視図である。吸引ノズル２０は、キャリッジ２２の上面に向けて設置され、その開口形状を保ったまま所定の深さまで内部空間が形成されている。そして、内部空間の底面に吸引管２３が接続されている。吸引ノズル２０の開口部での吸引力が開口部の長手方向においてばらつかないように吸引管２３を複数に分岐して吸引ノズル２０の長手方向に沿って接続するようにしてもよい。エアナイフノズル２１は、キャリッジ２２の上面に向けて設置され、その開口形状を保ったまま所定の深さまで内部空間が形成されている。そして、送給管２４は２つに分岐して各エアナイフノズル２１の内部空間の底面に接続している。なお、エアナイフノズル２１は、複数の噴射ノズルを直線状に配列したもので構成することもできる。

図４は、キャリッジ２２を上面から見た平面図である。吸引ノズル２０は、搬送ベルト１０２の移動方向Ｂに沿って配置され、長手方向の長さがＬ₁に設定されている。長さＬ₁は、搬送ベルト１０２の記録動作時における副走査方向Ｙへの単位移動距離よりも長くなるように設定されている。

一対のエアナイフノズル２１は、前記移動方向Ｂに対して角度θだけ傾斜しており、吸引ノズル２０を挟んで末広がりになるように配置されている。角度θは、上流側端部を中心にエアナイフノズル２１を回動させて角度調整を行うことができるようになっている。角度θは、後述するように、エアナイフノズル２１から噴射される加圧空気が搬送面に吹き付けられて移動する洗浄液が吸引ノズル２０に向かって流れるように調整され、具体的には、キャリッジの移動速度に基づいて設定される。

各エアナイフノズル２１の移動方向Ｂの上流側の端部は、吸引ノズル２０の下流側端部に近接配置されそれよりも上流側に位置するように設定されており、両者は長さｄだけ移動方向に重複している。また、各エアナイフノズル２１の移動方向Ｂの長さＬ₂は、搬送ベルト１０２の記録動作時における副走査方向Ｙへの単位移動距離よりも長くなるように設定されている。好ましくは、長さＬ₂と長さｄとの差が副走査方向Ｙへの単位移動距離よりも長くなるように設定するとよい。なお、長さＬ₂は、エアナイフノズル２１の長手方向の長さ及び角度θにより決まってくるので、角度θを調整する場合に長さＬ₂についても考慮する必要がある。

図５は、回収部１０７に関する動作説明図である。まず、搬送ベルト１０２の一方の側に設定された初期位置にキャリッジ２２を設定する（図５（ａ））。搬送ベルト１０２は、洗浄液の付着した部分Ｗ及びクリーニング部分Ｃとなっており、両部分の境界線に対して吸引ノズル２０の位置は、搬送ベルト１０２の移動方向Ｂ下流側のノズル端部が、上流側に位置するように設定されている。

次に、キャリッジ２２を走査方向Ａに移動させながら、吸引ノズル２０から搬送面に付着した洗浄液を吸引していく（図５（ｂ））。吸引領域Ｃ１は、吸引ノズル２０の長さＬ₁に相当する幅で洗浄液が吸引されていく。吸引ノズル２０と搬送面との間の間隙は数ｍｍ程度に設定し、搬送面が吸引ノズル２０に吸着してしまわないように吸引力を調整する。そのため、洗浄液がわずかに残留するようになる。

キャリッジ２２を搬送ベルト１０２の全幅にわたって移動させた後搬送ベルト１０２の他方の側に設定された待機位置に移動する（図５（ｃ））。そして、搬送ベルト１０２が記録動作により所定の単位移動距離Ｄだけ移動方向Ｂに搬送される。そのため、吸引領域Ｃ₁がエアナイフノズル２１に対向配置され、吸引領域Ｃ₁の移動方向Ｂ上流側の洗浄液付着部分Ｗに吸引ノズル２０が対向配置される（図５（ｄ））。この場合、上述した吸引ノズルの長さＬ₁及びエアナイフノズル２１の長さＬ₂が単位移動距離Ｄに対して長く設定されているので、吸引ノズルの吸引漏れの領域及びエアナイフノズルの除去漏れの領域が生じることなく動作させることができる。

次に、キャリッジ２２を初期位置に向かって移動させながら、吸引ノズル２０から搬送面に付着した洗浄液を吸引し、エアナイフノズル２１から加圧空気を噴射して吸引領域Ｃ₁に残留した洗浄液を走査方向Ａに向かって吹き寄せるが、エアナイフノズル２１が傾斜配置されているため吹き寄せられた洗浄液がキャリッジ２２の移動により吸引ノズル２０側に流れていくようになる。エアナイフノズル２１及び吸引ノズル２０の端部が重複するように配置されているため、吸引ノズル２０側に流れる洗浄液は確実に吸引される（図５（ｅ））。こうして、吸引領域Ｃ₁に残留した洗浄液はすべて吸引ノズル２０に吸引されて回収されクリーニングされるようになる。

そして、キャリッジ２２を搬送ベルトの全幅にわたって移動して初期位置に戻る（図５（ｆ））。次に、搬送ベルト１０２が記録動作により単位移動距離だけ搬送されると、再び待機位置に向かってキャリッジ２２を移動させて吸引ノズル２０により洗浄液を吸引し、エアナイフノズル２１により前回の吸引領域Ｃ₁に残留する洗浄液を吸引ノズル２０に移動させる。この場合、エアナイフノズル２１が一対設けられているので、キャリッジ２２が走査方向を往復する場合でもどちらか一方のエアナイフノズル２１が残留する洗浄液を吸引ノズル２０側に移動させるようになる。そして、一対のエアナイフノズル２１は、走査方向に移動する際に上流側のエアナイフノズルのみ動作させて加圧空気を噴射するように制御するとよい。

このように、キャリッジを走査方向Ａに往復移動させながら搬送ベルト１０２に付着した洗浄液を確実に除去することができる。

図６は、回収部１０７の変形例の動作に関する説明図である。この例では、キャリッジ２２に吸引ノズル２０及び１つのエアナイフノズル２１を搭載している。まず、搬送ベルト１０２の一方の側に設定された初期位置にキャリッジ２２を設定する（図６（ａ））。

次に、キャリッジ２２を走査方向Ａに移動させながら、吸引ノズル２０から搬送面に付着した洗浄液を吸引していく（図６（ｂ））。吸引領域Ｃ₁は、吸引ノズル２０の長さＬ₁に相当する幅で洗浄液が吸引されていく。キャリッジ２２を搬送ベルト１０２の全幅にわたって移動させた後搬送ベルト１０２の他方の側に設定された反転位置に移動する（図６（ｃ））。そして、搬送ベルト１０２が記録動作により所定の単位移動距離Ｄだけ移動方向Ｂに搬送されるとともにキャリッジ２２を反転させて初期位置に戻す（図６（ｄ））。

次に、再度初期位置からキャリッジ２２を反転位置に向かって移動させながら、吸引ノズル２０から搬送面に付着した洗浄液を吸引し、エアナイフノズル２１から加圧空気を噴射して吸引領域Ｃ₁に残留した洗浄液を吸引ノズル２０側に移動させて、吸引領域Ｃ₁に残留した洗浄液をすべて吸引ノズル２０で吸引してクリーニングしていく（図６（ｅ））。

そして、キャリッジ２２を搬送ベルトの全幅にわたって移動して反転位置に到達すると、搬送ベルト１０２が記録動作により所定の単位移動距離Ｄだけ移動方向Ｂに搬送されるとともにキャリッジ２２を反転させて初期位置に戻す（図６（ｆ））。

このように、キャリッジを初期位置から走査方向Ａに移動させながら搬送ベルト１０２に付着した洗浄液を除去し、搬送ベルト１０２の搬送動作に合せて高速で初期位置に戻して順次クリーニングすることができる。

図７は、回収部１０７の別の変形例に関する動作説明図である。この例では、吸引ノズル及びエアナイフノズルを搭載したキャリッジ２２を２台用いる。２台のキャリッジを移動方向Ｂにずらして設置し、移動方向Ｂ上流側のキャリッジによる動作領域と下流側のキャリッジによる動作領域を一部重複するように設定しておく。そして、２台のキャリッジを走査方向Ａに移動させて洗浄液を除去すれば、広い幅の領域の洗浄液を一度に除去することができ、記録動作時の搬送ベルトの単位移動距離の搬送動作と無関係に洗浄液の除去動作を行うことが可能となる。

また、吸引ノズル及びエアナイフノズルの長手方向の長さを長くして、洗浄液の除去領域の幅を広く設定することもできる。

以上説明した例では、記録動作を中断せずに搬送面をクリーニングすることができ、搬送面の幅のサイズが大きい場合でも容易に対応することが可能で、簡単な構成で安定したクリーニング動作を行える。

10 洗浄ブラシ
11 シャワー管
12 シャワー管
13 駆動モータ
20 吸引ノズル
21 エアナイフノズル
22 キャリッジ
23 吸引管
24 送給管
25 ガイド部材
26 支持部材
27 従動プーリ
28 駆動プーリ
29 駆動モータ
30 タイミングベルト
100 記録部
101 搬送コンベヤ
102 搬送ベルト
103 搬送ローラ
104 搬送ローラ
105 クリーニング機構
106 洗浄部
107 回収部

Claims

記録媒体を搬送する無端状の搬送ベルトの搬送面を洗浄する洗浄部と、洗浄された前記搬送面に付着した洗浄液を吸引ノズルより吸引する吸引部と、前記吸引ノズルに対して前記搬送ベルトの移動方向下流側に近接配置された少なくとも１つのエアナイフノズルより加圧空気を噴射して前記搬送面に残留する洗浄液を前記吸引ノズル側に移動させる噴射部と、前記吸引ノズル及び前記エアナイフノズルを前記搬送面に対して走査させる走査部とを備え、前記吸引ノズルの前記搬送面に対する吸引領域は、前記移動方向の長さが前記搬送ベルトの単位移動距離よりも長く設定されていることを特徴とする搬送ベルトのクリーニング機構。
前記エアナイフノズルは、前記移動方向に対して傾斜するように配置されるとともに前記移動方向の長さが前記搬送ベルトの単位移動距離よりも長く設定されていることを特徴とする請求項１に記載のクリーニング機構。
前記エアナイフノズルは、前記移動方向上流側の端部が前記吸引ノズルの前記移動方向下流側端部に近接配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のクリーニング機構。
前記エアナイフノズルは、前記移動方向に対する傾斜角度が調整可能に設けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のクリーニング機構。
請求項１から４のいずれかに記載のクリーニング機構を備えていることを特徴とするインクジェット記録装置。