JP6782631B2 - インクジェット印刷装置 - Google Patents

Description

本発明は、インクジェットヘッドからインクを吐出して印刷するインクジェット印刷装置に関する。

インクジェット印刷装置では、インクジェットヘッドからのインク吐出により、インクが霧状になったインクミストが発生する。インクミストが装置内部の部材に付着して蓄積すると、インクミストが凝集したインクが印刷中に印刷媒体にボタ落ちして、印刷物を汚すおそれがある。

これに対し、特許文献１には、ミスト回収部を備えたインクジェット記録装置が開示されている。このインクジェット記録装置のミスト回収部は、シロッコファンにより回収ダクトを負圧にして、回収ダクトの開口部からインクミストを含む空気を吸引することで、インクミストを回収する。これにより、装置内部の部材に付着するインクミストを低減し、印刷媒体へのインクのボタ落ちを抑制できる。

特開２００４−２８４０５８号公報

しかしながら、特許文献１の技術では、インクミスト回収用の回収ダクトを有するミスト回収部を設けるため、装置の大型化を招く。

本発明は上記に鑑みてなされたもので、装置の大型化を抑えつつ、印刷媒体へのインクのボタ落ちを低減できるインクジェット印刷装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係るインクジェット印刷装置の第１の特徴は、搬送される帯状の印刷媒体にインクを吐出するインクジェットヘッドと、印刷媒体の搬送方向における前記インクジェットヘッドの下流側に配置され、インクミストが付着して蓄積するミスト蓄積部材と、印刷媒体の張力を調整する張力調整部と、印刷媒体をたるませて前記ミスト蓄積部材に接触させるよう前記張力調整部を制御する制御部とを備えることにある。

本発明に係るインクジェット印刷装置の第２の特徴は、前記制御部は、印刷終了後の印刷媒体の減速時、および印刷開始前の印刷媒体の加速時の少なくともいずれかにおいて、印刷媒体をたるませて前記ミスト蓄積部材に接触させるよう前記張力調整部を制御することにある。

本発明に係るインクジェット印刷装置の第３の特徴は、前記ミスト蓄積部材は、インクミストが凝集したインクを保持し、印刷媒体の接触時には保持したインクを印刷媒体に付着させるインク保持部を有することにある。

本発明に係るインクジェット印刷装置の第１の特徴によれば、制御部は、印刷媒体をたるませてミスト蓄積部材に接触させるよう張力調整部を制御する。これにより、インクミストが凝集したインクを印刷媒体が拭き取ることで、ミスト蓄積部材からインクが除去されるので、印刷媒体へのインクのボタ落ちを低減できる。また、ミスト蓄積部材に付着したインクを除去するための専用の機構を設ける必要がないため、装置の大型化を抑えることができる。したがって、装置の大型化を抑えつつ、印刷媒体へのインクのボタ落ちを低減できる。

本発明に係るインクジェット印刷装置の第２の特徴によれば、制御部は、印刷終了後の印刷媒体の減速時、および印刷開始前の印刷媒体の加速時の少なくともいずれかにおいて、印刷媒体をたるませてミスト蓄積部材に接触させるよう張力調整部を制御する。これにより、印刷媒体の損紙となる部分を用いてミスト蓄積部材からインクを拭き取るので、印刷媒体の無駄を抑えることができる。

本発明に係るインクジェット印刷装置の第３の特徴によれば、インクミストが凝集したインクをインク保持部が保持することで、印刷媒体へのインクのボタ落ちをより低減できる。

第１実施形態に係るインクジェット印刷装置の概略構成図である。 図１に示すインクジェット印刷装置のヘッドユニットの概略構成図である。 図１に示すインクジェット印刷装置の制御ブロック図である。 第１実施形態におけるウェブがたるんだ状態のヘッドユニット近傍の拡大図である。 第２実施形態におけるヘッドユニットの要部拡大図である。 第２実施形態におけるウェブがたるんだ状態のヘッドユニット近傍の拡大図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。各図面を通じて同一もしくは同等の部位や構成要素には、同一もしくは同等の符号を付している。

以下に示す実施の形態は、この発明の技術的思想を具体化するための装置等を例示するものであって、この発明の技術的思想は、各構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。この発明の技術的思想は、特許請求の範囲において、種々の変更を加えることができる。

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係るインクジェット印刷装置の概略構成図である。図２は、図１に示すインクジェット印刷装置のヘッドユニットの概略構成図である。図３は、図１に示すインクジェット印刷装置の制御ブロック図である。なお、以下の説明において、図１における紙面の上下左右を上下左右方向とする。また、図１の紙面に直交する方向を前後方向とする。

図１、図３に示すように、第１実施形態に係るインクジェット印刷装置１は、巻出部２と、搬送部３と、印刷部４Ａ，４Ｂと、巻取部５と、制御部６とを備える。

巻出部２は、フィルム、紙等からなる帯状の印刷媒体であるウェブＷを搬送部３へ巻き出す。巻出部２は、ウェブロール支持軸１１と、ブレーキ（請求項の張力調整部に相当）１２とを備える。

ウェブロール支持軸１１は、ウェブロール１６を回転可能に支持する。ウェブロール支持軸１１は、前後方向に延びる長尺状に形成されている。ウェブロール１６は、ウェブＷがロールされたものである。

ブレーキ１２は、ウェブロール支持軸１１にブレーキをかける。これにより、ウェブロール１６と後述する搬送部３の搬送ローラ３３との間のウェブＷに張力が付与される。ブレーキ１２のブレーキ力に応じてウェブＷの張力が調整される。

搬送部３は、巻出部２から巻き出されたウェブＷを搬送する。搬送部３は、ガイドローラ２１〜３０と、１０本のヘッド下支持部材３１と、蛇行制御部３２と、一対の搬送ローラ３３と、搬送モータ３４とを備える。

ガイドローラ２１〜３０は、搬送部３において搬送されるウェブＷをガイドする。ガイドローラ２１〜３０は、搬送されるウェブＷに従動回転する。ガイドローラ２１〜３０は、前後方向に延びる長尺状に形成されている。

ガイドローラ２１，２２は、巻出部２と蛇行制御部３２との間でウェブＷをガイドする。ガイドローラ２１は、巻出部２の右側近傍に配置されている。ガイドローラ２２は、ガイドローラ２１と後述する蛇行制御部３２の蛇行制御ローラ３６Ａとの間に配置されている。

ガイドローラ２３〜２９は、蛇行制御部３２と搬送ローラ３３との間でウェブＷをガイドする。ガイドローラ２３は、後述する蛇行制御部３２の蛇行制御ローラ３６Ｂの左方に配置されている。ガイドローラ２４は、ガイドローラ２３の上方に配置されている。ガイドローラ２５は、ガイドローラ２４とほぼ同じ高さで、ガイドローラ２４の右方に配置されている。ガイドローラ２６は、ガイドローラ２５の下方であって、ガイドローラ２３より高い位置に配置されている。ガイドローラ２７は、ガイドローラ２６の左方であって、ガイドローラ２３，２４間のウェブＷの右側近傍であり、ガイドローラ２６とほぼ同じ高さである位置に配置されている。ガイドローラ２８は、ガイドローラ２７の右下方に配置されている。ガイドローラ２９は、ガイドローラ２８のやや右側の下方に配置されている。

ガイドローラ３０は、搬送ローラ３３と巻取部５との間でウェブＷをガイドする。ガイドローラ３０は、巻取部５の左側近傍に配置されている。

ヘッド下支持部材３１は、ガイドローラ２４，２５間およびガイドローラ２６，２７間においてウェブＷを支持する。ヘッド下支持部材３１は、前後方向に延びる長尺状に形成されている。ガイドローラ２４，２５間およびガイドローラ２６，２７間に、それぞれ５本ずつのヘッド下支持部材３１が配置されている。ガイドローラ２４，２５間およびガイドローラ２６，２７間において、それぞれ５本のヘッド下支持部材３１は、ウェブＷの搬送方向（左右方向）に沿って互いに間隔を空けて配置されている。また、ガイドローラ２４，２５間およびガイドローラ２６，２７間において、ヘッド下支持部材３１は、ウェブＷが上に凸のアーチを描くように配置されている。

蛇行制御部３２は、ウェブＷの蛇行を修正するものである。蛇行制御部３２は、蛇行制御ローラ３６Ａ，３６Ｂと、蛇行制御モータ３７とを備える。

蛇行制御ローラ３６Ａ，３６Ｂは、ウェブＷをガイドするとともに、ウェブＷの蛇行を修正するためのローラである。蛇行制御ローラ３６Ａ，３６Ｂは、前後方向に延びる長尺状に形成されている。蛇行制御ローラ３６Ａ，３６Ｂは、水平面上における前後方向に対する軸方向の角度を調整可能に構成されている。蛇行制御ローラ３６Ａは、ガイドローラ２２の右方に配置されている。蛇行制御ローラ３６Ｂは、蛇行制御ローラ３６Ａの上方に配置されている。

蛇行制御モータ３７は、蛇行制御ローラ３６Ａ，３６Ｂの軸方向の水平面上における前後方向に対する角度を調整するために、水平面に直交する軸を中心に蛇行制御ローラ３６Ａ，３６Ｂを回動させる。

一対の搬送ローラ３３は、ウェブＷをニップしつつ、巻取部５へ向けてウェブＷを搬送する。搬送ローラ３３は、前後方向に延びる長尺状に形成されている。一対の搬送ローラ３３は、ガイドローラ２９，３０間に配置されている。

搬送モータ３４は、搬送ローラ３３を回転駆動させる。

印刷部４Ａは、ウェブＷのおもて面に画像を印刷する。印刷部４Ａは、ガイドローラ２４，２５間のウェブＷの上方近傍に配置されている。印刷部４Ａは、５つのヘッドユニット４１を備える。

印刷部４Ｂは、ウェブＷのうら面に画像を印刷する。印刷部４Ｂは、ガイドローラ２６，２７間のウェブＷの上方近傍に配置されている。印刷部４Ｂは、印刷部４Ａと同様に、５つのヘッドユニット４１を備える。

ヘッドユニット４１は、図２（ａ），（ｂ）に示すように、プリントバー４２と、プリントバー４２を保持するフレーム４３とを備える。

プリントバー４２は、インクジェットヘッド４６と、インクジェットヘッド４６を保持するヘッドベース４７とを備える。

インクジェットヘッド４６は、複数のヘッドモジュール５１を備える。ヘッドモジュール５１は、ウェブＷに対向するインク吐出面に開口し、主走査方向（前後方向）に沿って配置された複数のノズル（図示せず）を有し、ノズルからインクを吐出する。

図２（ａ），（ｂ）に示すように、ヘッドユニット４１は、フレーム４３の下流側外枠部４３ａが、隣接するヘッド下支持部材３１間のウェブＷの中央部の上方に位置するように、配置されている。

なお、印刷部４Ａの最下流（最も右側）のヘッドユニット４１は、下流側外枠部４３ａが、ガイドローラ２４，２５間の最下流のヘッド下支持部材３１とガイドローラ２５との間のウェブＷの中央部の上方に位置するように、配置されている。また、印刷部４Ｂの最下流（最も左側）のヘッドユニット４１は、下流側外枠部４３ａが、ガイドローラ２６，２７間の最下流のヘッド下支持部材３１とガイドローラ２７との間のウェブＷの中央部の上方に位置するように、配置されている。

下流側外枠部４３ａは、フレーム４３の、ウェブＷの搬送方向における下流側の側面を構成する部分である。すなわち、図２（ａ）に示すように、印刷部４Ａのヘッドユニット４１においては、下流側外枠部４３ａは、フレーム４３の右側の側面を構成する部分である。図２（ｂ）に示すように、印刷部４Ｂのヘッドユニット４１においては、下流側外枠部４３ａは、フレーム４３の左側の側面を構成する部分である。下流側外枠部４３ａは、インクジェットヘッド４６の下流側近傍に配置されている。下流側外枠部４３ａには、インクジェットヘッド４６におけるインク吐出により発生したインクミストが付着して蓄積する。下流側外枠部４３ａは、請求項のミスト蓄積部材に相当する。

下流側外枠部４３ａの下端は、たるみのないウェブＷには接触せず、ミスト清掃のためにたるんだウェブＷに接触する高さに位置している。

巻取部５は、印刷部４Ａ，４Ｂにより印刷されたウェブＷを巻き取る。巻取部５は、巻取軸５６と、巻取モータ５７とを備える。

巻取軸５６は、ウェブＷを巻き取って保持する。巻取軸５６は、前後方向に延びる長尺状に形成されている。

巻取モータ５７は、巻取軸５６を図１における時計回りに回転させる。巻取軸５６の回転により、ウェブＷが巻取軸５６に巻き取られる。

制御部６は、インクジェット印刷装置１全体の動作を制御する。制御部６は、巻出制御部６１と、印刷制御部６２と、巻取制御部６３とを備える。巻出制御部６１、印刷制御部６２、および巻取制御部６３は、それぞれＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ハードディスク等を備えて構成される。

巻出制御部６１は、ウェブＷの張力を調整するためにブレーキ１２のブレーキ力を制御する。印刷終了後のウェブＷの減速時において、巻出制御部６１は、フレーム４３の下流側外枠部４３ａのミスト清掃のために、ウェブＷをたるませて下流側外枠部４３ａに接触させるようブレーキ１２を制御する。

印刷制御部６２は、ウェブＷを搬送しつつウェブＷに画像を印刷するよう搬送部３および印刷部４Ａ，４Ｂを制御する。

巻取制御部６３は、巻取モータ５７の駆動を制御する。

次に、インクジェット印刷装置１の動作について説明する。

印刷ジョブを受信すると、制御部６は、ウェブＷの搬送を開始させる。具体的には、巻出制御部６１はブレーキ１２の駆動を開始させ、印刷制御部６２は搬送モータ３４の駆動を開始させ、巻取制御部６３は巻取モータ５７の駆動を開始させる。これにより、巻出部２から巻取部５へ向かってウェブＷが搬送される。巻出部２のブレーキ１２によりウェブロール支持軸１１にブレーキがかけられることで、ウェブロール１６と搬送ローラ３３との間においてウェブＷに張力が付与されつつ、ウェブＷが搬送される。

ウェブＷの搬送開始後、ウェブＷの搬送速度が所定の印刷搬送速度まで加速されると、印刷制御部６２は、ウェブＷの搬送速度が印刷搬送速度で一定となるよう搬送モータ３４を制御する。また、巻出制御部６１は、ウェブＷの張力が一定となるようブレーキ１２のブレーキ力を制御する。

また、印刷制御部６２は、ウェブＷの搬送速度が印刷搬送速度に達した後、印刷ジョブに基づき、印刷部４Ａ，４Ｂの各インクジェットヘッド４６を駆動させてウェブＷに画像を印刷させる。

インクジェットヘッド４６の駆動によりノズルからインクが吐出されると、インクミストが発生する。発生したインクミストの多くが、ウェブＷの搬送により発生する搬送気流によりインクジェットヘッド４６から下流側へ流れる。このため、フレーム４３の下流側外枠部４３ａに多くのインクミストが付着する。

印刷ジョブに基づく印刷が終了すると、印刷制御部６２、巻取制御部６３は、それぞれ搬送モータ３４、巻取モータ５７を制御して、ウェブＷの搬送を停止させる。この際、ウェブＷは、印刷搬送速度から徐々に減速して停止する。

ウェブＷが停止するまでの減速中において、巻出制御部６１は、フレーム４３の下流側外枠部４３ａのミスト清掃のために、ウェブＷをたるませて下流側外枠部４３ａに接触させるようブレーキ１２を制御する。

これにより、図４に示すように、隣接するヘッド下支持部材３１間において、ウェブＷが、隣接するヘッド下支持部材３１間の中央を頂点として上に凸となるようにたるみ、下流側外枠部４３ａの下端に接触する。

下流側外枠部４３ａの下端にウェブＷが接触すると、下流側外枠部４３ａに蓄積したインクミストが凝集したインク６６の大部分が、下流側外枠部４３ａから移動してウェブＷに付着する。これにより、下流側外枠部４３ａに付着していたインク６６がウェブＷに拭き取られることで、下流側外枠部４３ａが清掃される。

また、ガイドローラ２４，２５間の最下流のヘッド下支持部材３１とガイドローラ２５との間においても、ウェブＷがたるむことで、印刷部４Ａの最下流のヘッドユニット４１の下流側外枠部４３ａにウェブＷが接触し、下流側外枠部４３ａが清掃される。また、ガイドローラ２６，２７間の最下流のヘッド下支持部材３１とガイドローラ２７との間においても、ウェブＷがたるむことで、印刷部４Ｂの最下流のヘッドユニット４１の下流側外枠部４３ａにウェブＷが接触し、下流側外枠部４３ａが清掃される。

ここで、巻出制御部６１は、ウェブＷのたるみ量が、下流側外枠部４３ａの下端に接触するがヘッドモジュール５１のノズル面（下面）には接触しないような大きさとなるように、ブレーキ１２を制御する。

ウェブＷの搬送が停止すると、巻出制御部６１は、ブレーキ１２を停止させる。これにより、一連の動作が終了となる。

以上説明したように、インクジェット印刷装置１では、巻出制御部６１が、ウェブＷをたるませてフレーム４３の下流側外枠部４３ａに接触させるようブレーキ１２を制御することで、下流側外枠部４３ａのミスト清掃を行う。これにより、インクミストが凝集したインクをウェブＷが拭き取ることで、下流側外枠部４３ａからインクが除去されるので、ウェブＷへのインクのボタ落ちを低減できる。

また、下流側外枠部４３ａに付着したインクを、ウェブＷを用いて除去するので、下流側外枠部４３ａに付着したインクを除去するための専用の機構を設ける必要がない。このため、装置の大型化を抑えることができる。

したがって、インクジェット印刷装置１によれば、装置の大型化を抑えつつ、ウェブＷへのインクのボタ落ちを低減できる。

また、インクジェット印刷装置１では、下流側外枠部４３ａに付着したインクを除去するための専用の機構が必要ないため、専用の機構において消耗する部材の交換等の工程の発生が回避される。

また、インクジェット印刷装置１では、印刷終了後のウェブＷの減速時において、ウェブＷをたるませて下流側外枠部４３ａに接触させる。これにより、ウェブＷのうち印刷に使用されずに損紙となる部分を用いて、下流側外枠部４３ａからインクを拭き取るので、ウェブＷの無駄を抑えることができる。

また、印刷終了後のウェブＷの減速時に、下流側外枠部４３ａに付着したインクを除去することで、下流側外枠部４３ａに付着したインクを除去するための新たな工程を設ける必要がないので、生産性の低下を回避できる。また、ウェブＷがフレッシュな状態で、下流側外枠部４３ａに付着したインクを除去できるので、除去効率の低下が防止される。

（第２実施形態）
次に、上述した第１実施形態のヘッドユニットを変更した第２実施形態について説明する。図５は、第２実施形態におけるヘッドユニットの要部拡大図である。

図５に示すように、第２実施形態におけるヘッドユニット４１Ａは、上述した第１実施形態のヘッドユニット４１に対し、インク保持部７１と、切替モータ７２とを追加した構成である。

インク保持部７１は、フレーム４３の下流側外枠部４３ａに付着したインクミストが凝集したインク６６を保持する。インク保持部７１は、下流側外枠部４３ａの下端に配置されている。なお、第２実施形態では、下流側外枠部４３ａとインク保持部７１とが、請求項のミスト蓄積部材を構成する。

インク保持部７１は、図５において実線で示す保持状態と、二点鎖線で示す解除状態との間で状態を切り替え可能である。保持状態は、下流側外枠部４３ａに付着したインクミストが凝集したインク６６を落下しないようにインク保持部７１が保持する状態である。解除状態は、インク保持部７１がインク６６の保持を解除する状態であり、ミスト清掃のためのウェブＷへの接触時における状態である。

インク保持部７１は、保持状態において、ウェブロール１６の１本分のウェブＷに１００％の印字率で印刷した場合に発生するインクミストの総量に相当するインク量を保持できる容量を有する。解除状態において、インク保持部７１は、図６に示すように、ミスト清掃のためにたるんだウェブＷに接触するとともに、保持状態で保持したインク６６をウェブＷに付着させる。インク保持部７１は、前後方向においては、下流側外枠部４３ａと同程度の長さに形成されている。

切替モータ７２は、前後方向の回動軸を中心にインク保持部７１を回動させることにより、保持状態と解除状態との間でインク保持部７１の状態を切り替える。

第２実施形態における印刷中は、インク保持部７１が保持状態に設定されている。インク保持部７１は、フレーム４３の下流側外枠部４３ａに付着したインクミストが凝集したインク６６を保持する。

印刷終了後、ウェブＷが停止するまでの減速中において、巻出制御部６１は、ウェブＷをたるませるようブレーキ１２を制御するとともに、切替モータ７２を制御してインク保持部７１を保持状態から解除状態に切り替える。これにより、図６に示すように、インク保持部７１が保持していたインク６６が、インク保持部７１から移動してウェブＷに付着する。この結果、インク保持部７１からインク６６が除去される。

以上説明したように、第２実施形態によれば、インクミストが凝集したインクをインク保持部７１が保持することで、ウェブＷへのインクのボタ落ちをより低減できる。

（その他の実施形態）
上述のように、本発明は第１および第２実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述および図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例および運用技術が明らかとなろう。

上述した第１および第２実施形態では、印刷終了後のウェブＷの減速時において、ウェブＷをたるませて下流側外枠部４３ａまたはインク保持部７１に接触させた。しかし、印刷開始前のウェブＷの搬送開始直後における加速時において、ウェブＷをたるませて下流側外枠部４３ａまたはインク保持部７１に接触させるようにしてもよい。この場合、例えば、巻出部２のブレーキ１２を、ウェブロール支持軸１１を回転させるモータに置き換え、このモータの制御により、ウェブＷの加速時における張力を低下させて、ウェブＷをたるませるようにすることができる。

印刷開始前のウェブＷの加速時においてウェブＷをたるませて下流側外枠部４３ａに接触させるようにした場合も、ウェブＷの損紙となる部分を用いて下流側外枠部４３ａからインクを拭き取るので、ウェブＷの無駄を抑えることができる。

印刷終了後のウェブＷの減速時、および印刷開始前のウェブＷの加速時の両方において、あるいはこれら以外のタイミングにおいて、ウェブＷをたるませて下流側外枠部４３ａまたはインク保持部７１に接触させるようにしてもよい。

上述した第１および第２実施形態では、インクジェット印刷装置に巻出部および巻取部が組み込まれた構成を示したが、巻出装置および巻取装置が別装置としてインクジェット印刷装置に接続された構成でもよい。巻出装置および巻取装置がインクジェット印刷装置に対して別装置である場合、インクジェット印刷装置内に、ウェブの張力を調整するためのブレーキ等の機構を設ければよい。

このように、本発明はここでは記載していない様々な実施形態等を含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。

１ インクジェット印刷装置
２ 巻出部
３ 搬送部
４Ａ，４Ｂ 印刷部
５ 巻取部
６ 制御部
１２ ブレーキ
４１，４１Ａ ヘッドユニット
４２ プリントバー
４３ フレーム
４３ａ 下流側外枠部
４６ インクジェットヘッド
６１ 巻出制御部
６２ 印刷制御部
６３ 巻取制御部
７１ インク保持部
Ｗ ウェブ

Claims (3)

1. 搬送される帯状の印刷媒体にインクを吐出するインクジェットヘッドと、
   印刷媒体の搬送方向における前記インクジェットヘッドの下流側に配置され、インクミストが付着して蓄積するミスト蓄積部材と、
   印刷媒体の張力を調整する張力調整部と、
   印刷媒体をたるませて前記ミスト蓄積部材に接触させるよう前記張力調整部を制御する制御部と
   を備えることを特徴とするインクジェット印刷装置。
2. 前記制御部は、印刷終了後の印刷媒体の減速時、および印刷開始前の印刷媒体の加速時の少なくともいずれかにおいて、印刷媒体をたるませて前記ミスト蓄積部材に接触させるよう前記張力調整部を制御することを特徴とする請求項１に記載のインクジェット印刷装置。
3. 前記ミスト蓄積部材は、インクミストが凝集したインクを保持し、印刷媒体の接触時には保持したインクを印刷媒体に付着させるインク保持部を有する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印刷装置。