JP4576820B2 - インクジェット記録装置 - Google Patents

Description

本発明は、インクジェット記録装置に係り、特に搬送手段に付着したインクを十分に除去可能なインクジェット記録装置に関する。

近年、種々の記録媒体に対する高精細な画像形成を行う方法として、インクジェット方式による画像記録法が広く普及している。特に、伸縮性のある布帛等の記録媒体にインクジェット記録を行う場合、通常、記録媒体を無端状の搬送ベルト等からなる搬送手段で記録ヘッド等を備えた画像記録部に搬送することが行われている。その際、記録媒体のミスフィードやいわゆる縁なし印刷のために、記録ヘッドから吐出されたインクが搬送手段に付着する場合があり、搬送手段に付着したインクが新たに搬送手段上に供給されてきた記録媒体に転移して記録媒体を汚してしまう等のトラブルが生じる。そのため、搬送手段のクリーニングが必要となる。

搬送手段のクリーニング方法としては、従来、搬送手段のインクをワイパで拭い、補助手段として吸液材でインクを吸い取る方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。また、搬送手段をガイドローラと回転自在のローラ状の洗浄スポンジで挟んで搬送手段に付着したインクをクリーニングする方法も開示されている（例えば、特許文献２参照）。
特許第２７０５９９２号公報 特開２００３−２０５６５８号公報

しかしながら、搬送手段に付着したインクをワイパや吸液材で拭うクリーニング方法では、ワイパや吸液材を強く搬送手段に押し当てる必要がある場合が多く、搬送手段を損傷させたり搬送手段の耐久性に悪影響を及ぼす可能性がある。また、搬送手段に付着したインクが乾燥して搬送手段に固着した場合等にはインクを除去できないという問題があった。搬送ベルトをガイドローラとローラ状の洗浄スポンジで挟んでクリーニングする方法では、インクの濃度が高かったり、多量のインクが搬送ベルトに付着している場合には、洗浄ローラがインクで滑って回転せず、必ずしも十分なクリーニングができない場合があった。

そこで、本発明の課題は、記録媒体を搬送するための搬送手段を備えたインクジェット記録装置において、搬送手段に付着したインクを十分に除去可能なインクジェット記録装置を提供することである。

前述の問題を解決するために、請求項１に記載のインクジェット記録装置は、搬送手段により搬送された記録媒体にインクを吐出することにより記録を行うインクジェット記録装置において、前記搬送手段に圧接可能に設けられ、前記搬送手段との圧接位置において前記搬送手段の搬送方向と同方向となるように回転駆動する洗浄ローラを備えたクリーニング手段と、洗浄液が溜められた貯水槽とを備え、前記クリーニング手段は、前記洗浄ローラの回転駆動に伴い前記貯水槽から前記圧接位置に至る途中で前記洗浄ローラに当接される絞り出しローラを備え、前記クリーニング手段の洗浄ローラは、前記貯水槽の洗浄液を吸収した後、前記絞り出しローラの当接位置まで回転すると、前記絞り出しローラにより前記洗浄ローラ中の洗浄液が表面に絞り出され、前記絞り出しローラとの当接位置から回転して前記搬送手段との圧接位置で前記搬送手段に圧接されると、前記洗浄ローラの表面に絞り出された前記洗浄液に前記搬送手段上の前記インクを溶解させ、前記搬送手段との圧接位置から回転して前記インクを溶解させた前記洗浄液を再び前記洗浄ローラに吸収させることで、前記搬送手段に付着した前記インクを除去することを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、搬送手段の搬送方向と同方向に回転駆動された洗浄ローラが絞り出しローラで水を絞り出された状態で搬送手段に圧接され、搬送手段に付着したインクをその水に溶解させ、搬送手段との圧接を通過した後、洗浄ローラにインクを溶解させた水を吸収させることができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のインクジェット記録装置において、前記洗浄ローラは、多孔質材料よりなり、かつ弾性体であることを特徴とする。

請求項２に記載の発明によれば、洗浄ローラとしてスポンジのような多孔質材料よりなる弾性体を用いることで、洗浄ローラ中からの水の絞り出しおよび水の吸収をより効果的に行うことができる。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載のインクジェット記録装置において、前記洗浄ローラは、その回転速度が前記搬送手段の搬送速度よりも速いことを特徴とする。

請求項３に記載の発明によれば、洗浄ローラの回転速度が搬送手段の搬送速度よりも速くなるよう構成すれば、洗浄ローラ中からの水の絞り出し作用および水の吸収作用のほかに、搬送手段に付着したインクを浮き上がらせ、インクを拭い取る作用が発揮される。

請求項４に記載の発明は、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において、前記洗浄ローラは、前記搬送手段に対して接離可能に構成されていることを特徴とする。

請求項４に記載の発明によれば、洗浄ローラを搬送手段に対して接離可能に構成することで、洗浄ローラが搬送手段に圧接され続け、永久変形を起こして洗浄ローラのクリーニング性能が低下することを回避できる。

請求項５に記載の発明は、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において、前記クリーニング手段は、水供給手段を備えていることを特徴とする。

請求項５に記載の発明によれば、水供給手段により洗浄ローラの汚水率を一定にすることができ、これにより、一定のクリーニング能力を維持できる。

請求項６に記載の発明は、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において、前記洗浄ローラが少なくとも２つ以上設置されていることを特徴とする。

請求項６に記載の発明によれば、洗浄ローラを複数設けることにより、搬送手段に付着したインクをより確実に除去することが可能となる。

請求項１に記載の発明によれば、洗浄ローラを搬送手段の搬送方向と同方向に回転駆動させ、洗浄ローラに絞り出しローラを当接させたことで、洗浄ローラが水の絞り出し作用および水の吸収作用を効率よく行うことができるため、搬送手段に付着したインクをその水に溶解させて洗浄ローラに吸収させることができる。そのため、搬送ベルトに付着したインクを十分に効率よく除去することが可能となる。

請求項２に記載の発明によれば、洗浄ローラとしてスポンジのような多孔質材料よりなる弾性体を用いれば、洗浄ローラ中からの水の絞り出しおよび水の吸収をより効果的に行うことができるため、搬送手段に付着したインクをより効率よく除去することが可能となる。

請求項３に記載の発明によれば、洗浄ローラの回転速度が搬送手段の搬送速度よりも速くなるよう構成すれば、洗浄ローラ中からの水の絞り出し作用および水の吸収作用のほかに、搬送手段に付着したインクを浮き上がらせ、インクを拭い取る作用が発揮されるため、本発明のインクジェット記録装置のクリーニング効果をさらに向上させることができる。

請求項４に記載の発明によれば、洗浄ローラを搬送手段に対して接離可能に構成することで、洗浄ローラが搬送手段に圧接され続け、永久変形を起こして洗浄ローラのクリーニング性能が低下することを回避できるため、洗浄ローラのクリーニング性能を高い状態に維持することが可能となる。

請求項５に記載の発明によれば、水供給手段により洗浄ローラの貯水槽に溜められた水を交換することができ、水に含まれるインクの濃度が上昇することを防止することができるため、洗浄ローラの水を的確に管理することで、搬送手段に付着したインクを十分に除去しながら一定のクリーニング能力を維持できる。

請求項６に記載の発明によれば、洗浄ローラを複数設けることにより、搬送手段に付着したインクをより確実に除去することが可能となるうえ、例えば、一方の洗浄ローラで搬送手段を粗拭きし、他方の洗浄ローラで搬送手段に付着したインクを確実に除去するよう構成することで、水の使用量をより少なく抑えることができる。

以下、本発明のインクジェット記録装置に係る実施の形態について、図面を参照して説明する。

図１は、本発明のインクジェット記録装置の実施の形態の概略図であり、インクジェット記録装置１は、シリアルヘッド方式のインクジェット記録装置である。

インクジェット記録装置１は、記録媒体Ｐを搬送する搬送手段として無端状の搬送ベルト２を備えている。搬送ベルト２には、搬送ベルト２を周回駆動させる駆動ローラ３と搬送ベルト２を略水平方向に案内するガイドローラ４とが平板状のプラテン５の両端側で当接されており、搬送ベルト２の駆動ローラ３とガイドローラ４の間の部分には、紙や布等の記録媒体Ｐが供給され、搬送ベルト２により図中矢印Ｙ方向に搬送されている。プラテン５の下方には、ガイドローラ４を通過した搬送ベルト２を下方に案内して搬送ベルト２にテンションを付与するテンションローラ６が前記駆動ローラ３およびガイドローラ４と平行に配設されている。なお、プラテン５を静電力発生装置等とすることも可能である。

プラテン５の上方には、棒状のキャリッジレール７がプラテン５に平行でかつ図中矢印Ｙで示された記録媒体Ｐの搬送方向に直交する図中矢印Ｘ方向に配置されており、このキャリッジレール７には、キャリッジレール７に沿って主走査方向に往復移動自在とされたキャリッジ８が支持されている。

キャリッジ８には、搬送ベルト２を介してプラテン５に裏面側から支持された記録媒体Ｐに対してインクを吐出する複数のノズル（図示しない）が設けられた記録ヘッド９が搭載されており、この記録ヘッド９は、例えば、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のインクに対応して４つ又は８つ設けられている。また、キャリッジ８には、記録ヘッド９に供給する各色のインクを貯留するためのサブインクタンク（図示しない）が搭載されており、それぞれのサブインクタンクには、各色のインクを貯蔵するインクタンク（図示しない）からインクを供給する供給管（図示しない）がそれぞれ連結されている。

プラテン５の下方に配設された前記テンションローラ６の両側下方には、搬送ベルト２をクリーニングするためのクリーニング手段１０が設けられている。クリーニング手段１０には、スポンジ等の多孔質材料よりなり弾性体である２つの洗浄ローラ１１、１２がテンションローラ６に裏面側から支持された搬送ベルト２に圧接可能に設けられており、２つの洗浄ローラ１１、１２は、それぞれ搬送ベルト２の搬送方向と同方向に回転駆動するよう構成されている。すなわち、図１では、テンションローラ６が半時計回りに回転して搬送される搬送ベルト２の搬送方向に対して、洗浄ローラ１１、１２はそれぞれ時計回りに回転駆動するよう構成されており、搬送ベルト２は、テンションローラ６と洗浄ローラ１１との接点を通過した後、テンションローラ６と洗浄ローラ１２との接点を通過する状態とされている。本実施形態では、洗浄ローラ１１、１２は、搬送ベルト２との圧接位置での速度が搬送ベルト２の搬送速度の２〜３倍程度速くなるようそれぞれの回転速度を調整されている。

洗浄ローラ１１、１２の下方には、洗浄液である水１３、１４が溜められた貯水槽１５、１６が、洗浄ローラ１１、１２の下端部分が水１３、１４に浸かるように配置されており、貯水槽１５、１６には、洗浄液である水を供給するための水供給手段１７、１８が配設されている。洗浄ローラ１１、１２の軸部（ともに図示しない）には、搬送ベルト２に対して洗浄ローラ１１、１２を接離動作させるための機構１９、２０がそれぞれ取り付けられている。また、洗浄ローラ１１の搬送ベルト２との圧接位置の上流側には、円筒状の絞り出しローラ２１が洗浄ローラ１１と当接する状態に配置されている。

次に、本発明のインクジェット記録装置の作用について説明する。

図２は、図１のクリーンニング手段の要部の拡大図であり、搬送ベルトに付着したインクが強調して表現されている。前述したように、本実施形態では、搬送ベルト２の搬送方向上流側の洗浄ローラ１１には絞り出しローラ２１が当接されており、洗浄ローラ１１は、下方の貯水槽の水（図１参照）を吸収した後、絞り出しローラ２１の当接位置まで回転すると、絞り出しローラ２１により洗浄ローラ１１中の水分が表面に絞り出される。また、洗浄ローラ１１は、テンションローラ６に裏面側から支持された搬送ベルト２に圧接されて多少凹む。そのため、絞り出しローラ２１の当接位置から搬送ベルト２との圧接位置までの間は、洗浄ローラ１１の表面には水が浮き出した状態となり、洗浄ローラ１１の表面に浮き出した水が搬送ベルト２の表面に付着したインクＩを溶解させる。洗浄ローラ１１は、テンションローラ６との接点で水が絞り出されて内部は水分が少ない状態となっているため、接点を通過した後、インクＩを溶解させた水をその内部に吸い込む。

以上のように、本発明のインクジェット記録装置１によれば、搬送手段である搬送ベルト２をクリーニングするクリーニング手段１０を設け、洗浄ローラ１１を搬送ベルト２に圧接可能とし、洗浄ローラ１１の搬送手段ベルト２との圧接位置の上流側にローラ２１を当接させたことにより、洗浄ローラ１１から水を絞り出して搬送ベルト２上のインクＩを溶解させ、さらにインクＩを溶解させた水を再び洗浄ローラ１１に効果的に吸収するように形成することができる。そのため、搬送ベルト２に付着したインクＩを十分に効率よく除去することが可能となる。

なお、洗浄ローラ１１は、搬送ベルト２の搬送方向と同方向に回転駆動するよう構成されていることが必要である。洗浄ローラ１１を搬送ベルト２の搬送方向とは反対方向に回転駆動させると、テンションローラ６との接点の下流側で洗浄ローラ１１から水が絞り出されるため、インクを含んだ水が搬送ベルト２に付着したまま下流側に搬送されてしまうためである。

また、本実施形態に示したように、洗浄ローラ１１としてスポンジのような多孔質材料よりなる弾性体を用いれば、洗浄ローラ１１中からの水の絞り出しおよび水の吸収をより効果的に行うことができるため、好ましい。

さらに、本実施形態に示したように、洗浄ローラ１１の回転速度が搬送ベルト２の搬送速度よりも速くなるよう構成すれば、前記洗浄ローラ１１中からの水の絞り出し作用および水の吸収作用のほかに、搬送ベルト２に付着したインクＩを浮き上がらせ、インクＩを拭い取る作用が発揮され、さらにクリーニング効果を向上させることができる。

また、例えば、インクジェット記録装置１の稼動停止時においても洗浄ローラ１１をテンションローラ６に裏面側から支持された搬送ベルト２に圧接させておくと、前述したように、洗浄ローラ１１が凹んだ状態のままとなり、永久変形を起こしてその凹んだ部分のクリーニング性能が変動してしまう場合がある。そのため、前述したように、洗浄ローラ１１に搬送ベルト２に対して接離動作させるための機構１９等を設け、洗浄ローラ１１が搬送手段である搬送ベルト２に対して接離可能に構成されていることが好ましい。本実施形態では、インクジェット記録装置１の使用者が圧着、解除の操作をするよう構成されている。

本発明のインクジェット記録装置１のクリーニング手段１０では、本実施形態に示したように、洗浄ローラが少なくとも２つ以上設置されていれば、より好ましい。本実施形態では、上流側の洗浄ローラ１１のクリーニング効果が非常に高いため、下流側の洗浄ローラ１２には絞り出しローラを当接させていないが、洗浄ローラ１２においても、テンションローラ６との圧接により、洗浄ローラ１１の場合と同様に水の絞り出しおよび水の吸収作用が生じている。そのため、搬送ベルト２上のインクＩが洗浄ローラ１１で除去されなかったとしても、下流側の洗浄ローラ１２で除去されるため、ほぼ完全にインクＩを除去することができる。下流側の洗浄ローラ１２に絞り出しローラを当接させるよう構成することも当然可能である。さらに洗浄ローラを増設することも可能である。

また、洗浄ローラの貯水槽に溜められた水に含まれるインクの濃度が高くなると、洗浄ローラでクリーニングした後の搬送ベルト２上にインクが薄く残る場合がある。本発明者らの実験によれば、水中のインク濃度が１５〜２０％になるとこのような現象が生じ始めることが分かっている。そのため、クリーニング手段は、本実施形態に示したような水供給手段を備え、水中のインク濃度が上昇しないようにすることが好ましい。その際、本実施形態のように洗浄ローラを２つ備えた場合、両者の貯水槽の水のインク濃度を前記範囲に調整する必要はなく、例えば、上流側の洗浄ローラ１１の貯水槽１５に溜められた水１３のインク濃度を８０％になるまで交換せずに洗浄ローラ１１で搬送ベルト２を粗拭きし、下流側の洗浄ローラ１２の貯水槽１６に溜められた水１４のインク濃度を１５％未満になるよう調整しながらクリーニングすれば、搬送ベルト２に付着したインクＩを十分に除去することが可能で、しかも水の使用量をより少なく抑えることができる。

本発明のインクジェット記録装置の実施の形態の概略図である。 図１のクリーンニング手段の要部の拡大図である。

符号の説明

１ インクジェット記録装置
２ 搬送ベルト（搬送手段）
１０ クリーニング手段
１１、１２ 洗浄ローラ
１３、１４ 水（洗浄液）
１５、１６ 貯水槽
１７、１８ 水供給手段
１９、２０ 接離動作機構
２１ 絞り出しローラ
Ｉ インク
Ｐ 記録媒体

Claims (6)

1. 搬送手段により搬送された記録媒体にインクを吐出することにより記録を行うインクジェット記録装置において、
   前記搬送手段に圧接可能に設けられ、前記搬送手段との圧接位置において前記搬送手段の搬送方向と同方向となるように回転駆動する洗浄ローラを備えたクリーニング手段と、
   洗浄液が溜められた貯水槽と、
   を備え、
   前記クリーニング手段は、前記洗浄ローラの回転駆動に伴い前記貯水槽から前記圧接位置に至る途中で前記洗浄ローラに当接される絞り出しローラを備え、
   前記クリーニング手段の洗浄ローラは、前記貯水槽の洗浄液を吸収した後、前記絞り出しローラの当接位置まで回転すると、前記絞り出しローラにより前記洗浄ローラ中の洗浄液が表面に絞り出され、前記絞り出しローラとの当接位置から回転して前記搬送手段との圧接位置で前記搬送手段に圧接されると、前記洗浄ローラの表面に絞り出された前記洗浄液に前記搬送手段上の前記インクを溶解させ、前記搬送手段との圧接位置から回転して前記インクを溶解させた前記洗浄液を再び前記洗浄ローラに吸収させることで、前記搬送手段に付着した前記インクを除去することを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 前記洗浄ローラは、多孔質材料よりなり、かつ弾性体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. 前記洗浄ローラは、その回転速度が前記搬送手段の搬送速度よりも速いことを特徴とする請求項１または２に記載のインクジェット記録装置。
4. 前記洗浄ローラは、前記搬送手段に対して接離可能に構成されてい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. 前記クリーニング手段は、水供給手段を備えてい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. 前記洗浄ローラが少なくとも２つ以上設置されてい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。

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