JP5538859B2 - 記録装置 - Google Patents

Description

本発明は、記録装置に関する。

インクを吐出して記録媒体上にドットを形成し記録を行なうインクジェット式の記録装置（以下、インクジェット記録装置と呼ぶ）が知られている。このような記録装置においては、記録媒体を搬送する搬送機構が設けられている。搬送機構は、例えば、搬送ローラとそれに従動するピンチローラとから構成される。その搬送方法としては、記録媒体を挟みこんで搬送する方式や、記録媒体をベルトに吸着させてベルトごと搬送するベルト搬送方式等が知られている。ベルト搬送方式において、記録媒体をベルトに吸着させる方法としては、ベルトに電圧を印加し、その静電気力により記録媒体をベルトに吸着させる静電方式が知られている。

インクジェット記録装置においては、記録媒体の全面に画像を記録する、所謂、ふちなし印刷機能が採用されていることが多い。ふちなし印刷に際しては、記録媒体上にインクが着弾する時の着弾誤差を考慮して、記録媒体の端部から外側にはみ出してインクを吐出する。そのため、ベルト搬送方式を採用する記録装置において、ふちなし印刷を行なった場合、記録媒体端部からはみ出して吐出したインクがベルト表面を汚染してしまうことがある。

これに対処するため、このようなインクを除去するクリーニング機構が知られている。その一つとして、搬送ベルトに付着したインクをブレードで掻き取る機構がある。ブレードを用いたクリーニング機構では、例えば、記録装置の未使用時間が長くなると、ブレードに付着したインクが固着してしまう。この場合、クリーニング不良が生じたり、搬送ベルトの搬送負荷が増大して搬送ベルトがスリップする等の搬送不良が生じたりする。そこで、特許文献１では、搬送ベルトの下側からブレードを接触させ、搬送ベルトから掻き取られたインクをブレードの下側に設けられた吸収部材で回収している。

また、ベルト搬送方式の場合、搬送ベルトを架け渡している駆動ローラと従動ローラとの平行度や、搬送ベルトに加わる負荷荷重などの影響により、搬送ベルトが寄ってしまい、蛇行してしまう可能性がある。

このような搬送ベルトの寄りが記録処理中に発生すると、インクジェット記録装置においては、インクの理想着弾位置がずれてしまい、記録品質が低下してしまう可能性がある。

これに対処するため、特許文献２のように、規制ガイド部材であるフランジを設け、ベルトの端部を突き当てることによって強制的に蛇行を抑制する方法が知られている。また、特許文献３のように、ベルトの蛇行量を検知し、蛇行量によってベルトを傾ける方法が知られている。この他、ベルト端部の内周にリブを設け、蛇行を抑制する方法も知られている。

このようにベルトの蛇行を抑制する方法は、種々知られているが、リブを用いて蛇行を抑制する場合が多い。これは、構成が簡単なためコストを抑えられ、また、信頼性も高いためである。しかし、リブを用いて蛇行を抑制する場合、リブに大きな応力がかかることで、リブに磨耗による剥がれや変形が生じたり、ベルト端部の下方面への折曲がりローラーの乗り上げが発生したりすることがある。そこで、特許文献４では、搬送ベルト端部において内周にリブがある位置の表面側に補強材料を織り込むことで、応力がかかる部分を補強している。

特開２００４−１３６５３３号公報 特開２００４−２４４１９８号公報 特開平１１−２０９７３号公報 特開２０００−３３７４６４号公報 特開２００２−２３５０９号公報 特開平２−２７３８３号公報

上述したように、ベルト搬送方式により記録媒体を搬送する場合、搬送ベルトに付着したインクにより搬送不良が生じたり、搬送ベルトの寄りにより搬送ベルトに蛇行が生じたりする。

搬送ベルトに付着したインクを除去する技術として、特許文献１に開示された機構では、掻き取られたインク量が少ない場合、インクが吸収部材まで落ちず、ブレードに残留してしまう場合があり、依然として課題が残る。

また、搬送ベルトに蛇行を抑制する技術として、特許文献４に開示されたリブは、搬送ベルトの左右両端の内周に設けられており、通常の搬送ベルトを用いるよりも、コストがかかってしまう。コスト削減のため、リブを搬送ベルト端部内周の片側のみに設ける手法も知られている。特許文献５では、搬送ベルトにおいて、リブが設けられる側と反対側に部材を設け、搬送ベルトのテンションのバランスを保っている。また、特許文献６では、リブのある場所と同じ位置に溝を設けている。この他、搬送ベルトにおいてリブが設けられている側に搬送ベルトが寄らないようにする方法等も知られている。しかし、いずれにしても、搬送ベルトのテンションのバランスを保つための構成を別途設ける必要があり、コストがかかってしまう。このようにベルト搬送方式により記録媒体を搬送する場合、ブレードに残留したインクの回収効率の向上や、低コストで搬送ベルトの蛇行を抑制する技術が望まれている。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、搬送ベルトからクリーニングされたインクを効率良く回収するとともに、コストを抑えたまま搬送ベルトの蛇行を抑制するようにした技術を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の一態様による記録装置は、静電気力により記録媒体を搬送面に吸着し該記録媒体を搬送する搬送ベルトと、前記搬送ベルトにより搬送される記録媒体に記録材を吐出する記録ヘッドと、前記搬送ベルトに付着した記録材を掻き取るブレードと、前記ブレードを前記搬送ベルトに圧接する支持手段と、前記ブレードにより掻き取られ自然落下する記録材を回収する回収手段とを具備し、前記ブレードによる前記搬送ベルトへの押圧力は、前記搬送ベルトの搬送面において前記記録媒体の搬送方向と直交する直交方向における一端から他端に向けて減少し、前記他端では前記一端よりも押圧力が弱いことを特徴とする。

本発明によれば、搬送ベルトからクリーニングされたインクを効率良く回収するとともに、コストを抑えたまま搬送ベルトの蛇行を抑制することができる。

本実施形態に係わる記録装置の構成の概要を示す外観斜視図。 本実施形態に係わる記録ヘッド１をノズル面から見た模式図の一例。 本実施形態に係わる記録装置の搬送部の構成の一例を示す側面図。 本実施形態に係わる記録装置の搬送部の構成の一例を示す平面図。 本実施形態に係わるブレード７の設置状況の一例を示す図。 本実施形態に係わるブレード７及び従来の平行ブレードの外観形状の一例を示す図。 本実施形態に係わる搬送ベルト６の平面の一例を示す図。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。以下の説明においては、インクジェット記録方式を用いた記録装置を例に挙げて説明する。記録装置としては、例えば、記録機能のみを有するシングルファンクションプリンタであってもよいし、また、例えば、記録機能、ＦＡＸ機能、スキャナ機能等の複数の機能を有するマルチファンクションプリンタであってもよい。また、例えば、カラーフィルタ、電子デバイス、光学デバイス、微小構造物等を所定の記録方式で製造するための製造装置であってもよい。

なお、以下の説明において、「記録」とは、文字、図形等有意の情報を形成する場合のみならず、有意無意を問わない。更に人間が視覚で知覚し得るように顕在化したものであるか否かも問わず、広く記録媒体上に画像、模様、パターン、構造物等を形成する、又は媒体の加工を行なう場合も表す。

また、「記録媒体」とは、一般的な記録装置で用いられる紙のみならず、布、プラスチック・フィルム、金属板、ガラス、セラミックス、樹脂、木材、皮革等、インクを受容可能なものも表す。

更に、「インク」とは、上記「記録」の定義と同様広く解釈されるべきものである。従って、記録媒体上に付与されることによって、画像、模様、パターン等の形成又は記録媒体の加工、或いはインクの処理（例えば、記録媒体に付与されるインク中の色剤の凝固または不溶化）に供され得る液体を表す。

図１は、本発明の一実施の形態に係わるインクジェット記録装置２０の外観構成の一例を示す斜視図である。なお、図１では、装置構成の説明を分かり易くするため、搬送ベルト等を省略して図示している。

インクジェット記録装置（以下、記録装置と呼ぶ）２０は、インクジェット方式に従ってインクを吐出して記録を行なうインクジェット記録ヘッド（以下、記録ヘッドと呼ぶ）１をキャリッジ１２に搭載する。キャリッジ１２は、キャリッジシャフト１７に沿って矢印Ｂ方向に摺動自在に案内支持されるようになっている。記録装置２０は、キャリッジ１２を矢印Ｂ方向に往復移動させて記録を行なう。記録装置２０は、記録紙などの記録媒体８を給紙機構１５を介して給紙し、記録位置まで搬送する。そして、その記録位置において記録ヘッド１から記録媒体８にインクを吐出することで記録を行なう。

記録装置２０のキャリッジ１２には、記録ヘッド１の他、例えば、インクカートリッジ１６が搭載される。インクカートリッジ１６は、記録ヘッド１に供給するインクを貯留する。なお、インクカートリッジ１６は、キャリッジ１２に対して着脱自在になっている。図１に示す記録装置２０は、カラー記録が可能である。そのため、キャリッジ１２には、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロ（Ｙ）、ブラック（Ｋ）のインクをそれぞれ収容する４つのインクカートリッジが搭載されている。これら４つのインクカートリッジは、それぞれ独立して着脱できる。

本実施形態に係わる記録ヘッド１は、熱エネルギを利用してインクを吐出するインクジェット方式を採用している。そのため、記録ヘッド１は、電気熱変換体を備えている。電気熱変換体は、各吐出口のそれぞれに対応して設けられ、記録信号に応じて対応する電気熱変換体にパルス電圧を印加する。これにより、対応する吐出口からインクが吐出される。

図２は、図１に示す記録ヘッド１をノズル面から見た模式図の一例である。本実施形態に係わる記録ヘッド１は、上述した通り、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロ（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の４色で構成されている。これら各色は、１列が２５６ノズルの６００ｄｐｉ間隔で配列され、更に２列を１２００ｄｐｉずらした千鳥配列となっている。ノズルの配列方向は、記録媒体の搬送方向である副走査方向と一致する。また、ノズルの配列方向と直交する方向（直交方向）は、記録ヘッドが記録に伴って往復動作する主走査方向と一致する。

次に、図３及び図４を用いて、図１に示す記録装置２０の搬送部の構成の一例について説明する。図３は、搬送部の側面図であり、図４は、搬送部を直上から見た平面図である。なお、同一の構成要素には、同一の符号を付してある。

ここで、本実施形態に係わる搬送部は、記録媒体８を搬送ベルト６に吸着させて搬送ベルト６ごと搬送するベルト搬送方式で構成される。搬送部には、クリーニング機構としてブレード７が備えられる。１は、記録ヘッドである。この場合、ノズル面が下方向を向いており、下方に向かって記録材（この場合、インク）が吐出される。図４においては、記録ヘッド１は、矢印Ｂで示す方向を主走査方向として往復動する。記録ヘッド１は、キャリッジ１２に搭載されている。キャリッジ１２は、キャリッジシャフト１７に支持されており、キャリッジシャフト１７に沿って往復走査を行なう。

２は、プラテン部である。記録媒体８は、給紙機構１５から給紙され、記録ヘッド１の直下に搬送される。プラテン部２は、インク吐出距離を適切な値に保つため、記録媒体８を下方から支持し、記録ヘッド１直下の上下の振動を抑制する。４は、駆動ローラであり、搬送ベルト６を駆動する。５は、駆動ローラ４に従動する従動ローラである。３は、給電ローラであり、搬送ベルト６を帯電させるための静電気力を発生する。これは、搬送ベルト６に記録媒体８を吸着させるためである。９は、電位差発生装置であり、給電ローラ３に電荷を供給する。記録媒体８の搬送に際しては、給電ローラ３が搬送ベルト６に接触する。これにより、電位差発生装置９から供給される電荷が搬送ベルト６表面に供給され、搬送ベルト６表面が帯電する。

この構成において、搬送ベルト６が矢印Ａ方向に回転すると、記録媒体８は、一定の速度で搬送される。搬送ベルト６の上部には、ピンチローラ１０が設けられる。ピンチローラ１０には、所定の力が作用する。これにより、ピンチローラ１０と搬送ベルト６との間に挟まれて搬送される記録媒体８を搬送ベルト６に押し付け、記録媒体８の搬送ベルト６への吸着を実現する。

ブレード７は、搬送ベルト６に付着したインクを掻き取り、搬送ベルト６をクリーニングする機構である。ブレード７は、支持手段（不図示）により支えられ、搬送ベルト６に圧接される。これにより、ブレード７のエッジ部が搬送ベルト６に確実に接触する。ブレード７は、搬送ベルト６が変形しないように、駆動ローラ４に向けて圧接される。なお、ここでは図示しないが、図中ブレード７の下側には、インクの回収手段として吸収部材が設けられる。ブレード７により搬送ベルト６から掻き取られたインクは、ブレード７を伝って落下し、この吸収部材に回収される。

ここで、図５及び図６を用いて、上述したブレード７について詳述する。

まず、図５を用いて、ブレード７を搬送ベルト６に圧接する支持手段の一例について説明する。ブレード７（ブレード７根元の両端）は、バネ１３の一端と繋がれている。バネ１３のもう一端は、記録装置２０と繋がっている。バネ１３は、図中下方向（記録装置方向）に引っ張り力Ｐを有しており、ブレード７のエッジ部は、搬送ベルト６にカウンター型で押し付けられている。この状態で搬送ベルト６が搬送されると、搬送ベルト６に付着したインクがブレード７に転移する。

次に、図６を用いて、ブレード７の材質や形状の一例について説明する。なお、図６（ａ）は、本実施形態に係わるブレード７の一例であり、図６（ｂ）は、従来の平行ブレードの一例である。

ブレード７は、例えば、搬送ベルト６との接触でニップが出易い板状のウレタンゴムにより構成される。これは、搬送ベルト６とブレード７との間をインクがすり抜けるのを避けるためである。ブレード７は、６面体からなり、その平行する一組の平面が台形形状で形成される。この台形形状では、平行する対辺の頂点間を結ぶ一方の辺は、当該対辺と直角以外の角度となる。なお、この場合、平行する対辺の頂点間を結ぶもう一方の辺は、当該対辺と直角となっているが、必ずしもこのような角度となる必要はない。

ブレード７は、搬送ベルト６の搬送面において記録媒体８の搬送方向（副走査方向）と直交する方向（主走査方向）に沿って設けられる。ブレード７による搬送ベルト６への押圧力（押し付け力）は、その主走査方向における一端から他端に向けて減少（又は増加）する。具体的には、ブレード７のエッジ部の自由長は、図６（ａ）に示すように、一端が他端よりも長くなっている（ここでは、ブレード７のエッジ部の自由長の短い側をａとし、長い側をｂとする）。そのため、支持手段によりブレード７を搬送ベルト６に向けてａ、ｂ両端を均等な力で押圧した場合、ブレード７から搬送ベルト６にかかる押圧力は、ｂ側の方が強くなる。これにより、搬送ベルト６から掻き取られたインクは、ブレード７から搬送ベルト６への押圧力の弱いａ側に集まる。上述した吸収部材は、ブレード７のａ側の下方に設けられ、ブレード７により掻き取られ、ブレード７を伝って自然落下するインクを回収する。

ここで、本実施形態に係わるブレード７によるインクの回収効率を説明するため、従来の平行ブレードとの比較してみる。ここでは、図６（ａ）に示す本実施形態に係わるブレード７と、図６（ｂ）に示す従来の平行ブレードとをそれぞれ記録装置に組み込み検討した結果について説明する。

バネによる引っ張り力は、ａ側、ｂ側ともに１４００ｇｒｆである。従来のブレードでは、ａ側、ｂ側の自由長がともに３ｍｍとなり、本実施形態に係わるブレード７では、ａ側が３ｍｍ、ｂ側が３．５ｍｍとなる。

ここで、搬送ベルト６上に満遍なくインクを霧吹きで直接吹きかけ、それぞれのブレードでそのインクをクリーニングしてみる。その結果、従来のブレードを用いた場合、ブレード上のインクの付着は、ａ側からｂ側まで広がっていた。一方、本実施形態に係わるブレード７では、押圧力の弱いａ側にインクが集まった。

このようにブレード７のａ側１点にインクを集めることができれば、インクはブレードを伝って吸収部材に落ち易く、インクを効率よく回収できる。この場合、吸収部材をａ側だけに設置すればよいため、吸収部材を小型化できる。以上説明した構成によれば、ブレードの形状を変えるだけで、ブレード上のインクを効率よく回収できる。

次に、搬送ベルト６の蛇行の対策について説明する。図７は、本実施形態に係わる搬送ベルト６の概要の一例を示す図である。

搬送ベルト６には、ブレード７の押圧力の弱いａ側の内周にリブ１１が設けられている。搬送ベルト６による記録媒体の搬送が始まると、搬送ベルト６は、押圧力の強いｂ側に寄っていくが、リブ１１で寄れを強制的に抑制する。本実施形態に係わるブレード７を用いた場合、ブレード７による押圧力の強弱の違いにより、搬送ベルト６が押圧力の強い側に片寄る。そのため、搬送ベルト６への押圧力の弱い側のみにリブ１１を設ければ、搬送ベルト６の蛇行を抑制できる。従来、片側のみにリブを設ける方法では、リブの設けられた側に搬送ベルトが寄らないようにする構成を別途設ける必要があったが、本実施形態の構成によれば、そのような構成が不要となる。従って、従来よりもコストを抑えたまま、搬送ベルトの蛇行を抑制できる。

以上説明したように本実施形態によれば、ブレードのエッジ部の両端において、搬送ベルトへの押圧力に偏りを持たせ、ブレードのエッジ部に残留したインクを押圧力の弱い側に集める。これにより、搬送ベルトから掻き取ったインクがブレードに残留するのを防ぐことができため、インクの回収効率を向上させることができる。

また、このような構成のブレードを用いた場合、搬送ベルトにおいては、ブレードの押圧力の弱い一端の内周のみにリブを設けることにより、蛇行を抑制することができる。これにより、従来よりも低コストで搬送ベルトの蛇行を抑制することができる。

以上が本発明の代表的な実施形態の一例であるが、本発明は、上記及び図面に示す実施形態に限定することなく、その要旨を変更しない範囲内で適宜変形して実施できるものである。

例えば、上述した実施形態においては、ブレードによる搬送ベルトへの押圧力が一端から他端に向けて減少（又は増加）させるために、ブレードの形状を変更する場合を例に挙げて説明したが、これに限られない。例えば、搬送ベルトの搬送方向と直交する方向に所定の角度を持たせて従来の平行ブレードを搬送ベルトに押圧させて実現してもよい。この場合にも、ブレードによる搬送ベルトへの押圧力を変化させることができる。

なお、上述した実施形態においては、カラーに対応した記録装置について説明したが、モノクロ形式の記録装置であってもよい。

Claims (6)

1. 静電気力により記録媒体を搬送面に吸着し該記録媒体を搬送する搬送ベルトと、
   前記搬送ベルトにより搬送される記録媒体に記録材を吐出する記録ヘッドと、
   前記搬送ベルトに付着した記録材を掻き取るブレードと、
   前記ブレードを前記搬送ベルトに圧接する支持手段と、
   前記ブレードにより掻き取られ自然落下する記録材を回収する回収手段と
   を具備し、
   前記ブレードによる前記搬送ベルトへの押圧力は、
   前記搬送ベルトの搬送面において前記記録媒体の搬送方向と直交する直交方向における一端から他端に向けて減少し、前記他端では前記一端よりも押圧力が弱い
   ことを特徴とする記録装置。
2. 静電気力により記録媒体を搬送面に吸着し該記録媒体を搬送する搬送ベルトと、
   前記搬送ベルトにより搬送される記録媒体に記録材を吐出する記録ヘッドと、
   前記搬送ベルトに付着した記録材を掻き取るブレードと、
   前記ブレードを前記搬送ベルトに圧接する支持手段と、
   前記ブレードにより掻き取られ自然落下する記録材を回収する回収手段と
   を具備し、
   前記ブレードによる前記搬送ベルトへの押圧力は、
   前記搬送ベルトの搬送面において前記記録媒体の搬送方向と直交する直交方向における一端から他端に向けて減少し、
   前記回収手段は、
   前記直交方向における前記ブレードの押圧力の弱い一端に設けられる
   ことを特徴とする記録装置。
3. 静電気力により記録媒体を搬送面に吸着し該記録媒体を搬送する搬送ベルトと、
   前記搬送ベルトにより搬送される記録媒体に記録材を吐出する記録ヘッドと、
   前記搬送ベルトに付着した記録材を掻き取るブレードと、
   前記ブレードを前記搬送ベルトに圧接する支持手段と、
   前記ブレードにより掻き取られ自然落下する記録材を回収する回収手段と
   を具備し、
   前記ブレードによる前記搬送ベルトへの押圧力は、
   前記搬送ベルトの搬送面において前記記録媒体の搬送方向と直交する直交方向における一端から他端に向けて減少し、
   前記ブレードの押圧力の弱い一端の前記搬送ベルトの内周にリブを設ける
   ことを特徴とする記録装置。
4. 前記ブレードは、
   台形形状からなる平行する一組の平面を有する６面体で形成される
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の記録装置。
5. 前記台形形状は、
   平行する対辺の頂点間を結ぶ辺が該対辺に対して直角以外の角度を持つ辺を有し、
   前記支持手段は、
   前記台形形状からなる平面と直交し前記直角以外の角度を持つ辺を含む前記ブレードの平面を前記搬送ベルトに圧接する
   ことを特徴とする請求項４記載の記録装置。
6. 前記支持手段は、
   前記搬送ベルトの搬送面において前記記録媒体の搬送方向と直交する直交方向に沿って均等な力で前記ブレードを前記搬送ベルトに向けて押圧する
   ことを特徴とする請求項４又は５に記載の記録装置。

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