JP2007331283A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 安価な構成で、画像形成部におけるインクミストの滞留を防ぐとともに、インクミストの機外への拡散を防ぐことができる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】 筐体４０のキャリッジ２０の移動方向の一端部の側壁４６に配された吸引ファン１００と、筐体のキャリッジ移動方向の他端部の側壁４７に設けられた給気口１１１と、吸引ファンからの排出空気に接触することで該空気中のインクミストを除去するインクミスト回収部材１０４、１１７と、を設ける。さらに、インクミストを除去された空気を給気口へ導くための循環ダクト１０７を設ける。吸引ファンからの排出空気を、インクミストを除去した後、循環ダクト及び給気口を通して筐体内へ循環させる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、往復移動するキャリッジに搭載された記録ヘッドから記録媒体へインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置に関する。詳しくは、画像形成部で発生するインクミストを排出し回収するための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関する。

コンピュータやワークステーションなどの出力装置として、プリンタ、複写機あるいはファクシミリ等の機能を有する記録装置が知られている。記録装置は、画像情報に基づいて記録ヘッドにより、記録媒体である紙、布、プラスチックシート、ＯＨＰ用シート、封筒などに画像（文字や記号等を含む）を形成するように構成される。記録装置における走査方式にはシリアルタイプとラインタイプがある。シリアルタイプは、記録ヘッドを記録媒体に沿って移動させる主走査と記録媒体を所定ピッチで紙送りする副走査とを交互に繰り返しながら画像を記録していく方式である。ラインタイプは、一括して１ライン分を記録しながら記録媒体の紙送り（副走査）のみで画像を記録していく方式である。また、記録装置は、記録方式によって、インクジェット式、熱転写式、レーザービーム式、感熱式、ワイヤドット式などに分けることができる。

インクジェット式のインクジェット記録装置は、画像情報を基づいて記録ヘッドの吐出口から記録媒体へインクを吐出して画像を形成するものである。インクジェット記録装置の記録ヘッドには、インクを吐出する複数の吐出口の配列からなる吐出口列が設けられており、カラー記録の場合は、インク色ごとに複数の吐出口列が設けられている。また、シリアルタイプのインクジェット記録装置では、記録ヘッドを主走査方向に移動するキャリッジ上に搭載し、キャリッジの移動に同期して記録ヘッドを駆動することにより画像を記録していく。そして１ライン分の記録と所定量の紙送りとを交互に繰り返すことにより、記録媒体全体の記録が行われる。本発明は、このように記録ヘッドを記録媒体に沿って移動させながら記録するインクジェット記録装置に係るものである。

かかるインクジェット記録装置で記録媒体に画像を形成するときは、搬送中の記録媒体を一時的に停止させる。そして、キャリッジを往復に動かさせながら画像信号に基づいて複数の吐出口から選択的にインクを吐出することで、記録ヘッドと対向する領域に１ライン分の記録を行う。１ライン分の記録の後、記録媒体を所定ピッチだけ搬送（紙送り）して次のラインの記録を行う。このような１ライン分の記録と紙送りを交互に繰り返すことにより目的とする画像が記録媒体に形成される。

インクジェット記録装置では、液体のインクを吐出することによって画像を形成していくため、記録ヘッドの吐出口からインクを吐出する際にインク滴の周りに細かい霧状のインク（インクミスト）が発生する。また、記録媒体にインク滴が着弾したときに瞬時にインク滴の全てが記録媒体に吸着されるわけではなく、インク滴の一部が着弾の衝撃などに起因して記録媒体の表面で跳ね返る。この跳ね返りインクが霧状に飛散してインクミストとなることもある。発生したインクミストは、キャリッジの移動に伴って移動方向後方に発生する負圧によって記録装置内部で巻き上げられる。この巻き上げられたインクミストは浮遊インクとなって記録装置内部の部品や部材に付着する。

ユーザーの手がこれらの部品や部材にふれると、付着インクで手が汚れることになる。また、キャリッジの摺動機構部やキャリッジ位置決め用のエンコーダ等にインクミストが付着した場合、この付着したインクミストの影響で記録装置が誤動作するおそれもある。そこで、このようなインクミストを除去する機構として、例えば特許文献１には、画像形成部の端部に配した吸引ファンにより記録装置内部の空気を吸引排出することで、空気中のインクミストを回収する機構が開示されている。
特開２００４−２５７１８号公報

近年、インクジェット記録装置では、高画質化に対応するため、記録ヘッドから吐出されるインク滴はますます微小化されている。このため、インクミストの発生量も増加している。一方、インクジェット記録装置では、メディア（記録媒体）の幅寸法の拡大により、キヤリッジの移動距離が長くなり、キャリッジを囲むように画像形成部に設けられる筐体の長さや体積（容積）も増大している。このため、従来のインクミスト回収機構では、回収能力を高めるために装置本体の両端に設けた吸引ファンにより吸引したとしても、キヤリッジ移動範囲の中央付近ではインクミストが残留したままとなる不都合があった。

この対策として、吸引ファンの回転数を高めて吸引力を高める方法が考えられる。しかし、この方法では、吸引力が高い特殊なファンが必要となったり、吸引用のファンの数を増やすことが必要となったりする。このため、従来のインクジェット記録装置におけるインクミスト回収機構では、特に大型の装置に適用する場合、コストアップになったり、騒音が大きくなるといった不都合があった。

本発明はこのような技術的課題に鑑みてなされたものである。本発明の目的は、安価な構成で、画像形成部におけるインクミストの滞留を防ぐとともに、インクミストの機外への拡散を防ぐことができる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、筐体内で往復移動するキャリッジに記録ヘッドを搭載し、画像情報に基づいて記録ヘッドから記録媒体へインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置に関する。本発明では、筐体のキャリッジ移動方向の一端部の側壁に配された吸引ファンと、筐体のキャリッジ移動方向の他端部の側壁に設けられた給気口と、を設ける。また、吸引ファンからの排出空気に接触することで該空気中のインクミストを除去するインクミスト回収部材と、インクミストを除去された空気を給気口へ導くための循環ダクトと、を設ける。そして、吸引ファンからの排出空気を、インクミストを除去した後、循環ダクト及び給気口を通して筐体内へ循環させる。

本発明によれば、安価な構成で、画像形成部におけるインクミストの滞留を防ぐとともに、インクミストの機外への拡散を防ぐことができる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が提供される。

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４は、本発明の一実施形態に係るインクジェット記録装置の前面斜視図である。図５は、図４のインクジェット記録装置の背面斜視図である。図６は、本発明の一実施形態に係るインクジェット記録装置の画像形成部の構成を示す一部破断斜視図である。図４及び図５において、インクジェット記録装置１０は、キャスタ１２ａ付きのスタンド１２の上部に固定されている。記録装置１０は操作部１４を有する。操作部１４に設置された各種のスイッチ等により、紙サイズ、オンライン／オフライン、コマンドなどを指示することができる。

記録装置１０の背面には、ロール紙やカット紙などの記録媒体を矢印Ａ方向から挿入するための記録媒体挿入口１６が設けられている。記録媒体挿入口１６から挿入された記録媒体は、操作部１４からの指示に基づいて記録装置内部を搬送され、画像形成部において記録される。記録された記録媒体は、記録媒体排出口１８から矢Ｂ方向に排出される。図示の形態のインクジェット記録装置は、ロール紙等の大判の記録媒体に画像を記録するのに好適なものである。インクジェット記録装置１０の内部には、図６に示すようなインクジェット記録ヘッド２２によって記録媒体１１に画像を記録する画像形成部が設けられている

次に、図６を参照して画像形成部の構成及び動作について説明する。図示のインクジェット記録装置は、シート状の記録媒体（カット紙など）及びロール状に巻回された記録媒体（ロール紙など）のいずれにも画像を記録できるものである。ここでは、記録媒体挿入口１６から挿入されるロール紙に記録する場合を説明するが、この挿入口からはシート状の記録媒体を挿入することも可能であり、その場合の記録動作も実質的には同じである。記録装置１０の背面には、ロール紙１１が巻回されたロール軸が回転自在に保持されている。巻き出されたロール紙１１は記録媒体挿入口１６から矢印Ａ方向に給送される。画像形成部には矢印Ａ方向に搬送される記録媒体１１の裏面を支持するためのプラテン３４が配されている。

このプラテン３４の上方には、紙幅方向に延びる２本のガイドレール３６が平行に設置されている。記録ヘッド（インクジェット記録ヘッド）２２を搭載したキャリッジ２０が、２本のガイドレール３６に沿って矢印Ｄ、Ｅ方向に往復移動可能に案内支持されている。キャリッジ２０は、ガイドレール３６に対し、スライド軸受を介して摺動移動可能に支持されている。図示の記録ヘッド２２は、カラー記録が可能な記録ヘッドであり、４個の記録ヘッド部（インク吐出部）２２Ｋ、２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙで構成されている。これらのインク吐出部（記録ヘッド部）には、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの各色のインクを吐出する吐出口列が設けられている。プラテン３４に形成された開口部（図示せず）からは、紙幅方向に延びる搬送ローラ２４の一部が露出している。また、プラテン３４の上側には、紙幅方向の所定間隔ごとの位置に、搬送ローラ２４に圧接されるピンチローラ２６が回転自在に軸支されている。

搬送ローラ２４と複数のピンチローラ２６の間でロール紙１１を挟持するとともに不図示のモータで搬送ローラを回転させることにより、ロール紙１１を矢印Ａ方向に搬送する。画像形成に際しては、ロール紙１１の上方でキャリッジ２０を矢印Ｄ、Ｅ方向に移動（主走査）させながら、不図示のヘッド制御部により画像情報に基づいて各記録ヘッド２２Ｋ，２２Ｃ，２２Ｍ，２２Ｙを駆動してインクを吐出させる。これによって、ロール紙１１の画像形成領域に位置する部分に画像が形成される。記録ヘッド２２による画像形成とロール紙１１のピッチ搬送（紙送り）を交互に繰り返すことで、目的とする範囲に目的とする画像が記録される。所定範囲に画像を形成し終えたロール紙は、切断装置３８によって所定サイズに裁断されて排出される。これにより、画像形成部の動作が一旦終了する。インクジェット記録装置では、上述のように記録ヘッド２２Ｋ，２２Ｃ，２２Ｍ，２２Ｙお吐出口からインクを吐出する際にインクミストが発生する。

図１は本発明の一実施形態に係るインクジェット記録装置の画像形成部におけるインクミスト回収機構の構成とキャリッジがほぼ中央に位置するときの状態を示す正面断面図である。図２は図１のインクミスト回収機構でキャリッジが吸引ファン寄りに位置するときの状態を示す正面断面図である。図３は図１のインクミスト回収機構でキャリッジが給気口寄りに位置するときの状態を示す正面断面図である。図１において、インクジェット記録装置１０の画像形成部は外装４５で囲われており、この外装によって画像形成部を囲む筐体４０が構成されている。キャリッジ２０は筐体４０の内部でガイドレール３６に沿って左右方向に往復移動可能である。この往復移動によって記録時の記録媒体の主走査が行われる。画像形成のときなど、キャリッジ２０上の記録ヘッド２２からインクが吐出されると、筐体４０内にインクミストが発生する。

筐体４０のキャリッジ移動方向の一方の（図示右側の）端部に設けられた画像形成部を仕切る側壁４６には、該筐体内の空気を排出するための吸引ファン１００が配されている。吸引ファン１００の排出側には排気ダクト１０３が形成されている。また、筐体４０のキャリッジ移動方向の他方の（図示左側の）端部に設けられた画像形成部を仕切る側壁４７には、該筐体内に空気を給気する（送り込む）ための給気口１１１が設けられている。排気ダクト１０３は筐体４０の側壁４６の外側に沿って下方へ延び、さらに該筐体の下側に沿って延びるように形成されている。排気ダクト１０３は、メッシュ状のミストトラップ１１７を介して循環ダクト１０７に接続されている。この循環ダクトは、筐体４０の下側に沿って延びた後、側壁４７に設けられた給気口１１１へ連通している。従って、吸引ファン１００からの排出空気は、排気ダクト１０３及びミストトラップ１１７を通して循環ダクト１０７へ送り困れ、給気口１１１から筐体４０内へ循環可能である。

そこで、排気ダクト１０３の内部には、吸引ファン１００からの排出空気に接触することで該空気中のインクミストを除去（捕捉）するためのインクミスト回収部材としてのインク吸収体１０４が装着されている。また、排気ダクト１０３は、ミストトラップ１１７の手前の位置で、開口１０８を通してミスト回収箱１０５（廃インク回収箱）に連通している。ミスト回収箱１０５の内部にもインク吸収体１０４が装填されている。従って、ミスト回収箱１０５においても、吸引ファン１００からの排出空気中のインクミストを捕捉することができる。また、排気ダクト１０３内のインク吸収体１０４によっては除去されなかったインクミストは、該排気ダクトと循環ダクト１０７の間に設けられたメッシュ状のミストトラップ１１７によっても捕捉されて回収される。このミストトラップ１１７も、インク吸収体１０４と共にインクミスト回収部材を構成するものである。

こうしてインク吸収体１０４及びミストトラップ１１７によって捕捉されたインクミストは、該インク吸収体及び該ミストトラップを伝わってミスト回収箱１０５の内部に回収される。本実施形態のインクジェット記録装置には、以上のようなインクミスト回収機構が設けられている。こうして、排出空気からインクミストを除去することにより、インクミストの装置外（機外）への拡散を防止することができる。
さらに、ミスト回収箱１０５には、開口１０８から該ミスト回収箱に流入する空気を装置の外部へ排出するための機外排出ファン１０６が配されている。つまり、機外排出ファン１０６を作動させたときに、吸引ファン１００から排出される空気の一部を装置外へ排出できるように構成されている。この装置外へ排出される空気は、上述のインクミスト回収機構によりインクミストを除去された空気である。

排気ダクト１０３及びミストトラップ１１７を通過した空気（インクミストを除去された空気）は、循環ダクト１０７を経由して、給気口１１１から筐体４０内へ給気される。つまり、筐体４０内へ循環される。給気される空気は、筐体４０内のキヤリッジ２０の側面又は下方から上部へ向けて吹き付けられる。これにより、キヤリッジ２０の移動範囲（走査範囲）の上部に反対側の吸引ファン１００へ向けて流れる気流が発生する。この気流により、筐体４０内のインクミストは図１に示すように吸引ファン１００の近傍へ移動させられる。

以上のようにインクミスト回収用の吸引ファン１００から排出される空気を使用して筐体４０内の画像形成部を通る気流を発生させることができる。この気流によれば、大型のインクジェット記録装置においても、装置内に発生するインクミストを装置内に滞留させることなく筐体外へ排出するとともに、排出されるインクミストを効率よく回収することができる。また、インクミスト回収部材によりインクミストを除去された空気（その一部）を、機外排出ファン１０６により排出できるように構成されている。これによって、筐体内を負圧を維持することができ、一層効果的にインクミストの装置外への拡散を防止することができる。すなわち、インク吸収体１０４等で浄化した空気を、循環ダクト１０７へ戻す前に、機外排出ファン１０６により機外へ排出するように構成されている。このため、給気口１１１からの循環給気量を減少させるとともに、吸引ファン１００からの排気量を増加させることができる。これによって、循環式のインクミスト回収機構における「排気量＞給気量」の条件を実現することで、インクミスト発生空間を負圧状態に維持することができる。

次に、図２及び図３を用いて、本実施形態に係る循環式インクミスト回収機構におけるキャリッジ２０の位置による吸引ファン１００による排出空気量並びに給気口１１１からの循環空気量の制御方法について説明する。図２に示すように、駆動中のキャリッジ２０が吸引ファン１００寄りに位置するときは（移動中及び停止時のいずれでも良い）、キヤリッジ２０と吸引ファン１００の間の容積（機内体積）は狭く、キヤリッジ２０と給気口１１１の間の容積（機内体積）は大きい。この場合は、吸引ファン１００の回転数を高めて、吸引ファン１００からの排出空気量及び給気口１１１からの給気量（給気１１６の量）ともに大きくするように制御することにより、キャリッジ走行空間である筐体４０内の循環気流量を確保する。これにより、筐体４０内のインクミストを吸引ファン１００の近傍へ移動させ、該吸引ファンによりインクミストを効果的に排出することができる。同時に、筐体４０内を負圧に維持することにより、前記インクミスト回収部材（インクミスト捕捉部材）１０４、１１７と共に、インクミストの装置外への拡散を防ぐことができる。

図３に示すように、駆動中のキャリッジ２０が給気口１１１寄りに位置するときは（移動中及び停止時のいずれでも良い）、キヤリッジ２０と吸引ファン１００の間の容積（機内体積）は大きく、キヤリッジ２０と給気口１１１の間の容積（機内体積）は小さい。この場合は、吸引ファン１００からの排出空気量は、機内体積が増えた分、増やす必要があり、同時に、給気口１１１からの給気量（給気１１６の量）を抑える必要がある。このため、排気ダクト１０３に構成した機外排出ファン１０６を使用する。すなわち、吸引ファン１００と同時に機外排出ファン１０６を駆動することにより、筐体４０からの排気量は吸引ファン１００だけの場合より増やすことができる。そして、機外排出ファン１０６により空気を機外へ排出することにより循環ダクト１０７へ戻す空気量が減少し、これによって給気口１１１からの給気量を抑えることができる。こうして、筐体４０内を負圧に維持することで、インクミストの装置外への拡散をより効果的に防ぐことができる。この場合、キヤリッジ２０の位置は例えばリニアエンコーダ等の検知手段によって検知することができ、その検知結果に基づいて吸引ファン１００及び機外排出ファン１０６の駆動を制御することができる。

以上説明した実施形態によれば、吸引ファン１００からの排出空気を、インクミストを除去した後、循環ダクト１０７及び給気口１１１を通して筐体４０内へ循環させる。これによって、安価な構成で、画像形成部におけるインクミストの滞留を防ぐとともに、インクミストの機外への拡散を防ぐことができる。さらに、画像形成部を囲む筐体内に循環気流を発生させながら、該筐体からの排出空気量及び該筐体内への給気量を制御することができる。また、排気ダクト１０３に機外排出ファン１０６を配し、該機外排出ファンにより排出空気量と給気量を調整することにより、筐体４０内を適正負圧に保つことができる。これによって、一層有効にインクミストの装置外への拡散を防ぎながら、インクミストを効果的に回収することができる。また、筐体４０内におけるキャリッジ２０の位置に応じて、吸引ファン１００からの排出空気量を可変にすることで筐体内を負圧に保つことができるように構成されている。これによっても、インクミストの装置外への拡散を有効に防ぎながら、インクミストの回収性能の向上を図ることができる。

また、筐体４０内のインクミストを循環気流によって吸引ファン１００の近傍へ集めながら該吸引ファンによって排出するので、画像形成部の中央部におけるインクミストの残留を確実に防ぐことができる。そして、キヤリッジ２０の位置による排出体積の変化に対応して排出空気量及び給気量を制御するので、インクミストの排出性能の安定化と装置外へのインクミストの拡散防止を同時に実現することができる。さらに、上記の実施形態によれば、ファンの使用個数を増やしたり、特殊な高排気性能のファンを使用する必要がなく、また、通常のファン回転数の制御によってインクミスト回収性能を向上させることができる。従って、安価な構成で、しかも大きな騒音を生じることなく、インクミスト回収性能を向上させることができる。その結果、インクミストに起因する画質劣化を防ぎ、高画質の画像を容易に形成できるインクジェット記録装置が提供される。

なお、以上の実施形態では、本発明をインクジェット記録装置に適用する場合を例に挙げて説明した。本発明は、プリンタ、複写機、ファクシミリ、撮像画像形成装置などの単体の記録装置に限定されるものではない。本発明は、これらを組み合わせた複合装置、あるいはコンピュータシステムなどの複合装置における記録装置としても広く適用可能である。また、本発明は、記録装置に適用する場合、記録ヘッドの数や配置構成に関わらず同様に適用可能であり、インクジェット記録装置の場合はさらにインクの種類や性状等に関わらず同様に適用可能である。記録媒体についても、本発明は、紙、布、プラスチックシート、ＯＨＰ用シート、封筒など、画像を記録できるものであれば、材質や形態に関わらず適用可能である。

本発明の一実施形態に係るインクジェット記録装置の画像形成部におけるインクミスト回収機構の構成とキャリッジがほぼ中央に位置するときの状態を示す正面断面図である。 図１のインクミスト回収機構でキャリッジが吸引ファン寄りに位置するときの状態を示す正面断面図である。 図１のインクミスト回収機構でキャリッジが給気口寄りに位置するときの状態を示す正面断面図である。 本発明の一実施形態に係るインクジェット記録装置の前面斜視図である。 図４のインクジェット記録装置の背面斜視図である。 本発明の一実施形態に係るインクジェット記録装置の画像形成部の構成を示す一部破断斜視図である。

符号の説明

１０ インクジェット記録装置
２０ キャリッジ
４０ 画像形成部（キャリッジ移動部）の筐体
４５ 外装
４６ ４７ 側壁
１００ 吸引ファン
１０３ 排気ダクト
１０４ インク吸収体
１０５ インク回収箱
１０６ 機外排出ファン
１０７ 循環ダクト
１１６ 給気
１１７ ミストトラップ

Claims (7)

1. 筐体内で往復移動するキャリッジに記録ヘッドを搭載し、画像情報に基づいて記録ヘッドから記録媒体へインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置において、
   前記筐体のキャリッジ移動方向の一端部の側壁に配された吸引ファンと、
   前記筐体のキャリッジ移動方向の他端部の側壁に設けられた給気口と、
   前記吸引ファンからの排出空気に接触することで該空気中のインクミストを除去するインクミスト回収部材と、
   前記インクミストを除去された空気を前記給気口へ導くための循環ダクトと、
   を備え、
   前記吸引ファンからの排出空気を、インクミストを除去した後、前記循環ダクト及び前記給気口を通して前記筐体内へ循環させることを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 前記吸引ファンの排気ダクトに機外排出ファンを配し、該機外排出ファンにより前記吸引ファンからの排出空気量と前記給気口からの循環空気量を調整することで、前記筐体内を負圧に保つことを可能にした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. 前記筐体内における前記キャリッジの位置に応じて、前記吸引ファンからの排出空気量を可変にすることで前記筐体内を負圧に保つ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. 前記インクミスト回収部材は、前記吸引ファンの排気ダクトに配されたインク吸収体で構成されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
5. 前記インクミスト回収部材は、前記吸引ファンの排気ダクトに配されたメッシュ状のミストトラップで構成されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
6. 前記キャリッジが前記吸引ファン寄りに位置するとき、前記吸引ファンの回転数を高めて該吸引ファンからの排出空気量及び前記給気口からの給気量を大きくすることにより、前記筐体内の循環気流量を確保することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
7. 前記キャリッジが前記給気口寄りに位置するとき、前記吸引ファンと同時に前記機外排出ファンを駆動することにより、排出空気量を増やすとともに前記給気口への給気量を抑えることを特徴とする請求項２乃至６のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。

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