JP2011032009A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 排紙ローラに押圧される従動回転体に付着したインクによるシート上のインクの剥離を防止するとともに、従動回転体に付着したインクのシートへの再転写を防止することができるインクジェット記録装置を提供する。
【解決手段】 記録ヘッド１２３からシート１０１へインクを吐出して画像を記録し、記録したシートを排紙ローラ１２４と従動回転体１１１〜１１５で挟持して排紙ローラの回転により排出するインクジェット記録装置である。従動回転体の円周部に接触して従動回転することにより従動回転体に付着した付着物を拭き取り可能に配されたクリーニング部材１３１〜１３５を有し、クリーニング部材の表面材質を布地に無機顔料を塗布した材質で構成する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、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。

画像情報に基づいて記録媒体に画像を記録する記録装置にはプリンタ、ファクシミリ、複写機などがあり、その一つに、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がある。記録装置においては、画像形成部の上流側に搬送ローラおよび従動回転体（ピンチローラ）からなる搬送ローラ手段を配するとともに、画像形成部の下流側に排紙ローラおよび従動回転体からなる排紙ローラ手段を配する構成が採られている。給紙されたシート材からなる記録媒体（以下、シートと称する）は搬送ローラ手段により画像形成部を通して搬送される。画像形成部では、プラテンに支持されて搬送されるシートに対し、記録ヘッドからインクを吐出して画像を記録していく。記録されたシートは排紙ローラ手段を通して装置本体外へ排出される。この場合、プラテンを通過したシートを排紙ローラと拍車状の従動回転体とで挟持することにより、シートをプラテンから浮かないように拘束するとともに、搬送ローラとピンチローラによる搬送力よりも小さい搬送力で排出する構成が採られている。この拍車状の従動回転体に関することは、例えば特許文献１に開示されている。

また、染料を溶融成分としたインクを使用するインクジェット記録装置では、インクの染料分や溶剤分はともに比較的速くシート内へ浸透する。従って、シートがプラテン上でインクを受容してから排紙ローラ手段の拍車に到達するまでの時間が所定時間以上であれば、それまでにインクの大部分がシート内へ浸透している。このため、シートの表面はほぼ乾燥しており、シートのインク受容表面に拍車の突起部が接触してもインクの剥離や接触痕が生じることはほとんどない。

しかし、近年、プリント出力の高速化や、シートの搬送速度の向上や、記録ヘッドの主走査速度の向上などが進み、シートがインクを受容してから拍車に到達するまでの時間が短縮されている。このため、シート上の画像インクが乾かない内に拍車がシート表面に接触する場合が発生している。このような場合、拍車によってシートから画像インクが剥離されるか、もしくは拍車に付着したインクが拍車の１回転後にシートの画像面に再転写されることがある。また、記録装置では、画像堅牢化のため、顔料を主成分とした顔料インクを使用することがある。顔料は、シートの内部にほとんど浸透することがなく、シートの表層のみに付着積層する。このため、顔料は定着するまではシートの表層で粘着性の状態にあり、表面の摺擦耐性（耐剥離性）が非常に弱い。また、顔料がシート表面上で乾燥定着するまでに要する時間は染料系インクに比べて長い。

従って、染料インクを使用する場合に比べ、顔料インクを使用する場合は、シート上の顔料が、拍車によってシートから剥離されるか、もしくは拍車に付着した後に当該拍車の１回転後にシートに再転写される傾向が増大する。さらに、顔料は拍車の周面突起部に堆積することがあり、この堆積顔料の粘着性によりシート上の画像インクがさらに剥離されることがある。このような剥離が繰り返されると、記録画像上に搬送方向に連なった点状の剥離跡が生じ、画像品質が劣化することになる。このような不都合を解消する手段として、例えば特許文献２には、拍車の外周に接触する位置にオイル塗布コロとクリーニング部材とを回転可能に配する構成が開示されている。

特開２００４−１０６９７８号公報 特開２００６−１５９６６４号公報

しかしながら、特許文献２に記載されたオイル塗布手段とクリーニング手段とを併用する装置構成では、構成が複雑になってしまい、コストが嵩むという課題がある。

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、排紙ローラに押圧される従動回転体に付着したインクによるシート上のインクの剥離を防止するとともに、従動回転体に付着したインクのシートへの再転写を防止することができる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、記録ヘッドからシートへインクを吐出して画像を記録し、記録したシートを排紙ローラと従動回転体で挟持して該排紙ローラの回転により排出するインクジェット記録装置において、前記従動回転体の円周部に接触して従動回転することにより前記従動回転体に付着した付着物を拭き取り可能に配されたクリーニング部材を有し、前記クリーニング部材の表面材質を布地に無機顔料を塗布した材質で構成することを特徴とする。

本発明によれば、簡単かつ安価な構成で、排紙ローラに押圧される従動回転体に付着したインクによるシート上のインクの剥離を防止するとともに、従動回転体に付着したインクのシートへの再転写を防止することができるインクジェット記録装置が提供される。

一実施形態に係るインクジェット記録装置の斜視図 図１のインクジェット記録装置の縦断面図 排紙ローラに押圧される従動回転体を軸方向からみた正面図 図３の従動回転体の突起部の先端の板厚変化を示す部分断面図 クリーニング部材の斜視図 クリーニング部材の表層を構成する無機顔料が塗布された布地の織目を示す図 図６の布地の繊維の間隔を示す部分拡大図

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または対応部分を示すものである。図１は一実施形態に係るインクジェット記録装置の斜視図である。図２は図１のインクジェット記録装置の縦断面図である。記録媒体としてのシート１０１は矢印Ｋ方向から給送される。給送されたシート１０１は、停止している搬送ローラ１０２に当接させてレジ取りを行った後、当該搬送ローラ１０２を回転させることにより画像形成部の記録開始位置へ搬送される。搬送ローラ１０２の周面にはピンチローラ１０３、１０４、１０５が押圧されており、これら従動回転可能なピンチローラとの協働によってシート１０１に搬送力が付与される。画像形成部では、プラテン１０６上に支持されたシート１０１に対し、キャリッジ１２２に搭載された記録ヘッド１２３の吐出口からインクを吐出することにより画像形成（記録）が行われる。

画像形成部の下流側には、搬送ローラ１０２と同期駆動される排紙ローラ１２４が配されており、排紙ローラ１２４の周面には従動回転体である拍車１１１〜１１５が押圧されている。従って、搬送ローラの回転により、排紙ローラと拍車のニップに挟持されたシートに搬送力が付与される。こうして、記録ヘッド１２３からシート１０１へインクを吐出して画像を記録し、記録したシートを排紙ローラ１２４と従動回転体１１１〜１１５で挟持して該排紙ローラの回転により排出するインクジェット記録装置が構成されている。

排紙ローラ１２４は、その最上部がプラテン１０６の上面と略同じ高さとなる位置に軸支されている。搬送ローラ１０２および排紙ローラ１２４によって搬送されるシート１０１に対し、記録ヘッド１２３の主走査による１ライン分の記録と搬送ローラ１０２による所定ピッチの紙送り（副走査）を交互に繰り返すことにより、シートの全体の記録が行われる。この場合、キャリッジ１２２は、ガイドレール（主走査レール）１２１に摺動可能に嵌合され、不図示の駆動機構によって矢印Ｌ、Ｒ方向に往復移動可能である。記録ヘッド１２３は、そのインク吐出面がプラテン１０６の搬送面１０６ａに対して所定の間隔をおいて対面する姿勢で搭載されている。また、記録ヘッド１２３は、装置本体の制御部から不図示のケーブルを通して伝達される電気信号をキャリッジ１２２を介して受け取ることにより、所定の吐出口から所定のタイミングでインクを吐出させる。このような記録手段によって記録されたシート１０１は、排紙ローラ１２４と拍車のニップを通して装置本体外の排紙トレイ等へ排出される。

拍車１１１〜１１５のそれぞれの円周部には先端が鋭利に突出した複数の突起部が設けられている。また、複数の拍車１１１〜１１５は、それぞれの弾性軸１１６〜１２０の回りで回転自在に支持されている。これらの拍車１１１〜１１５は、それぞれの弾性軸１１６〜１２０の撓みによる反力によって、排紙ローラ１２４の周面の略最上部に比較的小さい圧接力（付勢力）で押圧されている。この場合、排紙ローラ１２４は最上部がプラテン１０６の上面１０６ａと略同じ高さになるように配されていることから、各拍車１１１〜１１５はプラテン１０６の上面１０６ａと略同じ高さ位置で排紙ローラ１２４に押圧されている。こうして、搬送ローラ１２４の従動回転体である拍車１１１〜１１５は、排紙ローラ１２４の回転でシートを搬送するに際し、シート１０１がプラテン１０６の上面１０６ａから浮かないように拘束する拘束手段を構成している。また、拍車１１１〜１１５は、比較的小さい押圧力で排紙ローラ１２４に押圧されることで、搬送ローラ１０２とピンチローラ１０３、１０４、１０５による搬送力よりも小さい搬送力で搬送可能な拘束手段を構成している。

図３は排紙ローラに押圧される拍車（従動回転体）を軸方向からみた正面図である。顔料インクを使用してシートに画像を記録する場合、拍車の円周部に形成された複数の突起部の軸方向から見た刃先角は、シートの画像面から拍車へ転写される顔料インクの拍車側への付着程度に影響する。拍車側への付着程度を軽減するためには各突起部の軸方向から見た刃先角は比較的鋭角（比較的小さい角度）である方が良いことは、実験結果からも明らかである。ただし、鋭利過ぎると刃先強度が不足することから、図示のように約３０度〜約３５度の範囲に選定することにより良好な結果が得られた。

図４は排紙ローラに押圧される拍車（従動回転体）の円周部の複数の突起部の一つについて刃先１１０の板厚（板厚変化）を示す部分断面図である。図４に示すように、本実施形態では、拍車の刃先１１０の板厚をハーフエッチングにより彫り落とす（または削ぎ落とす）ことで、より鋭利な刃先形状にしている。刃先が鋭利なほどインク付着を低減できることは実験結果からも明らかであり、本実施形態では先端部の板厚（幅）は約３０μ程度になっている。

図１および図２において、プラテン１０６上を搬送されるシート１０１は、排紙ローラ１２４の周面と拘束手段でもある拍車１１１〜１１５との間で挟持することにより、プラテン１０６の上面１０６ａから浮かないよう拘束されている。同時に、このシート１０１は、排紙ローラおよび拍車により、搬送ローラ（副走査ローラ）１０２とピンチローラ１０３、１０４、１０５とにより付与される搬送力よりも弱い搬送力で搬送される。そこで、図示のように、拍車１１１〜１１５のそれぞれの円周部に接触して従動回転可能なローラ形状のクリーニング部材１３１〜１３５が設けられている。各クリーニング部材は、回転軸１４０を中心に回転自在に支持されている。これらのクリーニング部材１３１〜１３５は、対応する拍車１１１〜１１５のそれぞれに接触して当該拍車に付着した異物をクリーニング（拭き取り除去）するクリーニング手段を構成している。

クリーニング手段を構成する各クリーニング部材１３１〜１３５は同様の部材であり、図５はこれらのクリーニング部材のうちの一つを示す斜視図である。図６は、図５のクリーニング部材の表層を形成する、無機顔料が塗布された布地を示す平面図である。図７は図６の布地を構成する繊維の織目の間隔を示す部分拡大図である。図５〜図７において、回転体である各クリーニング部材１３１〜１３５の表面材質は、布地に無機顔料を塗布した材質で構成されている。本実施形態では、この布地はポリエステル繊維で構成されている。つまり、クリーニング部材の周面は、ポリエステル布からなるベース材の表面に無機顔料系材料を塗布することにより、粘着性物質を剥がしやすくした形態の部材で構成されている。

そこで、本実施形態に係るポリエステル布地の織目では、その４０％以上が拍車の回転方向と同一方向に配列することが好ましく、図６に示すポリエステル布地の織目では、約５０％以上の織目が拍車の回転方向と同じ方向に配列されている。さらに詳細には、織目の方向については、一定間隔で縦織り領域と横織り領域とを交互に繰り返して形成することにより、ある面積単位で縦織りと横織りの混在している。織目にこのような方向性を持たせることにより、拍車の回転方向と同方向の織目が全体の約５０％の領域に形成されている。

また、拍車の付着物をクリーニングするためには、織目を構成する各繊維間の距離（繊維間距離）は、拍車の刃先部の先端の幅（板厚）に対して約０．５倍〜約２倍の範囲であることが効果的であることが実験でも確認されている。つまり、拍車の刃先厚をＫとし、ポリエステル布地の繊維間隔をＬとすると、０．５Ｋ≦Ｌ≦２Ｋの関係で織目を形成することが好ましい。そこで、本実施形態では、従動回転体（拍車）の回転方向と同方向の織目の間隔は、拍車の周面部の突起部の先端の厚さの５０％〜２００％の範囲に設定される。なお、図７に示すクリーニング部材の表層を構成するポリエステル布地の織目では、繊維の間隔が突起部の先端（刃先）の厚さと同じ約３０μとなるように織られている。

以上に加え、本実施形態では、拍車の刃先に付着した顔料インク等を剥がしやすくするために、上記クリーニング部材の表層を構成するポリエステル布地の表面に無機顔料やバインダの溶液が塗布されている。また、顔料インクの剥離機能をさらに向上させるために、無機顔料やバインダに各種の添加剤を加えて構成された溶液を塗布しても良い。前記無機顔料としては、合成シリカ、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、アルミナなどを例示することができる。また、前記バインダとしては、例えばポリビニルアルコール、ゼラチン等を例示することができる。このようなクリーニング部材を拍車に接触させて従動回転させることにより、拍車の刃先に付着した顔料インクをポリエステル布地の織目間で摺擦しながら無機顔料成分に吸着させことができる。これにより拍車上の顔料インク等の付着物を効果的に拭き取り除去することができる。

無機顔料材料を塗布されたポリエステル布地のベース基材をローラ状のクリーニング部材の表層に固着するための加工方法としては、例えば、当該ポリエステル布地を接着剤等によりローラ状部材の周面に巻き付けて接着加工する方法を採ることができる。ただし、同じ構成のクリーニング部材が得られる方法であれば、その他の加工方法でも良いことはもちろんである。

なお、以上説明した実施形態では、記録ヘッドを搭載して往復移動するキャリッジを用いるシリアルタイプのインクジェット記録装置を例に挙げた。本発明は、シートの搬送方向の副走査のみで記録するラインタイプなど、他の走査方式のインクジェット記録装置にも同様に適用可能である。また、記録媒体であるシートの材質は、紙、プラスチックシート、印画紙、布など、画像形成が可能であれば、種々の材質のものを使用できる。

１０１ シート
１０２ 搬送ローラ
１０６ プラテン
１１１〜１１５ 従動回転体（拍車）
１１６〜１２０ 弾性軸
１２３ 記録ヘッド
１２４ 排紙ローラ
１３１〜１３５ クリーニング部材
１４０ 回転軸

Claims (6)

1. 記録ヘッドからシートへインクを吐出して画像を記録し、記録したシートを排紙ローラと従動回転体で挟持して該排紙ローラの回転により排出するインクジェット記録装置において、
   前記従動回転体の円周部に接触して従動回転することにより前記従動回転体に付着した付着物を拭き取り可能に配されたクリーニング部材を有し、
   前記クリーニング部材の表面材質を布地に無機顔料を塗布した材質で構成することを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 前記回転体は円周部に複数の突起部を有する拍車であ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. 前記回転体の突起部は先端が鋭利な刃先を形成していることを特徴とするていることを特徴とする請求項２に記載のインクジェット記録装置。
4. 前記布地の繊維の織目の４０％以上が前記従動回転体の回転方向と同方向であ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。
5. 前記従動回転体の回転方向と同方向の織目の間隔は前記従動回転体の突起部の先端の厚さの５０％〜２００％であることを特徴とする請求項４に記載のインクジェット記録装置。
6. 前記布地はポリエステルであ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。

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