(57)【要約】      （修正有）【課題】ノズルプレートへの紙粉の付着を有効に抑制することのできるインクジェット記録装置を提供する。【解決手段】印刷用紙に対してインクを吐出するインクジェットヘッドＨと、印刷用紙をインクジェットヘッドと対向する位置に搬送する搬送手段と、インクジェットヘッドにあって、インクを吐出する複数のノズル５５が配列された板状のノズルプレート５４と、ノズルプレートのノズル面を全幅にわたって払拭して清掃するワイプブレード６０とを備え、搬送手段を構成する材料と印刷用紙との帯電列順位に基づき、両者の接触、剥離により印刷用紙に帯電される静電気の極性と、ノズルプレートを構成する材料とワイプブレードを構成する材料との帯電列順位に基づき、両者の接触、剥離によりノズルプレートに帯電される静電気の極性とが、ともに同極性となるように各材料が選定される。【選択図】図４
2015063112.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
印刷用紙の搬送方向と直交する方向に配列された複数のヘッドブロックを備え、前記印刷用紙に対してインクを吐出するインクジェットヘッドと、
前記印刷用紙を前記インクジェットヘッドと対向する位置に搬送する搬送手段と、
前記インクジェットヘッドにあって、インクを吐出する複数のノズルが配列された板状のノズルプレートと、
前記ノズルプレートのノズル面を全幅にわたって払拭して清掃するワイプブレードと
を備え、
前記搬送手段を構成する材料と前記印刷用紙との帯電列順位に基づき、両者の接触、剥離により前記印刷用紙に帯電される静電気の極性と、前記ノズルプレートを構成する材料と前記ワイプブレードを構成する材料との帯電列順位に基づき、両者の接触、剥離により前記ノズルプレートに帯電される静電気の極性とが、ともに同極性となるように前記各材料が選定されることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
前記インクジェットヘッドと前記ノズルプレートとの間に、前記インクジェットヘッドを保護するマスクプレートをさらに備え、
前記マスクプレートは電気的に接地され、前記ワイプブレードは、該マスクプレートに接触することにより電気的に接地されるように構成されてい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。
【請求項３】
片面に印刷が実行された印刷用紙の表裏を反転させて、前記インクジェットヘッドと対向する位置に再度搬送する用紙反転部をさらに備え、
前記用紙反転部を構成する材料と前記印刷用紙との帯電列順位に基づき、両者の接触、剥離により前記印刷用紙に帯電される静電気の極性と、前記ノズルプレートを構成する材料と前記ワイプブレードを構成する材料との帯電列順位に基づき、両者の接触、剥離により前記ノズルプレートに帯電される静電気の極性とが、ともに同極性となるように前記各材料が選定されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のインクジェット記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット記録装置に係り、特にノズルプレートへの紙粉の付着を有効に抑制することのできるインクジェット記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェットヘッドを用いたインクジェット記録装置（インクジェットプリンタ）では、印刷効率の一層の向上を図るべく、印刷用紙の搬送速度の高速化が進められている。
【０００３】
ここで、印刷用紙を高速で搬送すると、印刷用紙同士あるいは印刷用紙と搬送ローラ等が擦れることにより、低速搬送時に比して紙粉が発生し易くなる。
【０００４】
そして、発生した紙粉はプリンタの筐体内を浮遊し、その紙粉がノズルプレートに付着した場合には、紙粉がノズルを塞ぎ、インクの吐出不良を引き起こすという問題があった。
【０００５】
このようなノズルプレートに付着した紙粉等を除去あるいは抑制する技術は種々提案されている。
【０００６】
例えば、特許文献１には、布製のワイピングシートを帯電させ、周囲に浮遊した紙粉を静電力によりワイピングシートに吸着させる技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１０−２２４３４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記従来の技術では、例えばプリントヘッドを印刷全幅方向に配置させて高速印刷を行うライン方式のプリンタにおいては、ワイピングシートなどの回収部材を配置する筐体内のスペースも限られ、筐体内に浮遊する紙粉等を十分に吸着させる面積のワイピングシート等を設置できないという問題があった。
【０００９】
また、印刷用紙の高速搬送によって発生される紙粉は、気流によって流され易いため、ワイピングシートによって十分に吸着させることが難しいという問題もあった。
【００１０】
このような問題点により、従来の技術では、ノズルプレートへの紙粉の付着を十分に抑制することができず、インクの吐出不良も解消することができないという不都合があった。
【００１１】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、ノズルプレートへの紙粉の付着を有効に抑制することのできるインクジェット記録装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するため、本発明に係るインクジェット記録装置の第１の態様は、印刷用紙の搬送方向と直交する方向に配列された複数のヘッドブロックを備え、前記印刷用紙に対してインクを吐出するインクジェットヘッドと、前記印刷用紙を前記インクジェットヘッドと対向する位置に搬送する搬送手段と、前記インクジェットヘッドにあって、インクを吐出する複数のノズルが配列された板状のノズルプレートと、前記ノズルプレートのノズル面を全幅にわたって払拭して清掃するワイプブレードとを備え、前記搬送手段を構成する材料と前記印刷用紙との帯電列順位に基づき、両者の接触、剥離により前記印刷用紙に帯電される静電気の極性と、前記ノズルプレートを構成する材料と前記ワイプブレードを構成する材料との帯電列順位に基づき、両者の接触、剥離により前記ノズルプレートに帯電される静電気の極性とが、ともに同極性となるように前記各材料が選定されることを特徴とする。
【００１３】
本発明に係るインクジェット記録装置の第２の態様は、第１の態様に係るインクジェット記録装置において、前記インクジェットヘッドと前記ノズルプレートとの間に、前記インクジェットヘッドを保護するマスクプレートをさらに備え、前記マスクプレートは電気的に接地され、前記ワイプブレードは、該マスクプレートに接触することにより電気的に接地されるように構成されていることを特徴とする。
【００１４】
本発明に係るインクジェット記録装置の第３の態様は、第１の態様または第２の態様に係るインクジェット記録装置において、片面に印刷が実行された印刷用紙の表裏を反転させて、前記インクジェットヘッドと対向する位置に再度搬送する用紙反転部をさらに備え、
前記用紙反転部を構成する材料と前記印刷用紙との帯電列順位に基づき、両者の接触、剥離により前記印刷用紙に帯電される静電気の極性と、前記ノズルプレートを構成する材料と前記ワイプブレードを構成する材料との帯電列順位に基づき、両者の接触、剥離により前記ノズルプレートに帯電される静電気の極性とが、ともに同極性となるように前記各材料が選定されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば以下の効果を奏することができる。
【００１６】
すなわち、第１の態様に係るインクジェット記録装置では、搬送手段を構成する材料と印刷用紙との帯電列順位に基づき、両者の接触、剥離により印刷用紙に帯電される静電気の極性と、ノズルプレートを構成する材料とワイプブレードを構成する材料との帯電列順位に基づき、両者の接触、剥離によりノズルプレートに帯電される静電気の極性とが、ともに同極性となるように各材料が選定されるので、このような帯電状態の印刷用紙から発生する紙粉もノズルプレートと同極性に帯電される。したがって、浮遊する紙粉がノズルプレートに近付いた場合であっても静電的な同極性に基づく斥力によって反発される。よって、ノズルプレートへの紙粉の付着が有効に抑制され、ノズルが紙粉によって塞がれる事態を未然に防止して、インクの吐出不良を抑制することができる。
【００１７】
また、ノズルプレートの帯電は、ワイプブレードによるノズルプレートの清掃を実行する際の接触（摩擦）により行われるので、別途帯電用の装置等が不要であり、簡易な構成で紙粉によるインクの吐出不良を抑制することができる。
【００１８】
第２の態様に係るインクジェット記録装置では、マスクプレートは電気的に接地され、ワイプブレードは、該マスクプレートに接触することにより電気的に接地されるように構成されているので、ワイプブレードの動作の妨げとなるアース線を別途設ける必要がなく、本来の清掃性能を保持することができる。
【００１９】
第３の態様に係るインクジェット記録装置では、用紙反転部を構成する材料と印刷用紙との帯電列順位に基づき、両者の接触、剥離により印刷用紙に帯電される静電気の極性と、ノズルプレートを構成する材料とワイプブレードを構成する材料との帯電列順位に基づき、両者の接触、剥離によりノズルプレートに帯電される静電気の極性とが、ともに同極性となるように各材料が選定されるので、両面印刷を行う構成においてもノズルプレートに紙粉が付着することを有効に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本実施の形態に係るインクジェット記録装置の概略構成を示す構成図である。
【図２】本実施の形態に係るインクジェット記録装置においてクリーニングユニットが移動した状態を示す構成図である。
【図３】本発明の実施形態に係るインクジェット記録装置の搬送部の概略構成を示す斜視図である。
【図４】インクジェットヘッドとワイプブレードの概略構成を示す斜視図である。
【図５】ノズルプレートの構成例を示す底面図である。
【図６】帯電列順位を示す図表である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の一例としての実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。ここで、添付図面において同一の部材には同一の符号を付しており、また、重複した説明は省略されている。なお、ここでの説明は本発明が実施される最良の形態であることから、本発明は当該形態に限定されるものではない。
【００２２】
（インクジェット記録装置の概略構成について）
実施形態に係るインクジェット記録装置１の機能構成について図１および図２を参照して説明する。
【００２３】
図１に示すように、本実施の形態に係るインクジェット記録装置１は、印刷用紙Ｐ１の搬送方向Ｄ１（Ｄ２，Ｄ３）と直交する方向に配列された複数のヘッドブロックを備え、印刷用紙Ｐ１に対してインクを吐出するインクジェットヘッドＨと、印刷用紙Ｐ１をインクジェットヘッドＨと対向する位置に搬送する搬送部（搬送手段）１１とを有する。
【００２４】
なお、インクジェットヘッドＨは、カラー印刷可能な機種においては、インク色（例えば、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックなど）に対応する数だけ設けられる。
【００２５】
また、インクジェット記録装置１の筐体１０内には、レジストローラＲ３、搬送ベルト機構１２、ローラ対ｒ１〜ｒ７等から構成される搬送部１１が設けられている。
【００２６】
搬送部１１の前段（図１上の左端側）には、複数枚の印刷用紙Ｐ１を載置する給紙台１６が設けられ、給紙ローラＲ１、Ｒ２により、一枚づつ搬送部１１に印刷用紙を給紙するようになっている。
【００２７】
搬送ベルト機構１２が備える搬送ベルト１３は、ローラＲ４〜Ｒ６に掛け回されて回動されるように構成されている。また、搬送ベルト１３の水平部の表面側に対向させて上述のインクジェットヘッドＨが設けられている。なお、インクジェットヘッドＨの構成例については後述する。また、後述するクリーニングユニットを移動させる際に、搬送ベルト機構１２全体が下方に移動するように構成されている（図２参照）。
【００２８】
また、搬送ベルト１３の水平部の裏面側には、搬送されて来た印刷用紙Ｐ１を搬送ベルト１３側に吸引する吸引装置３０が設けられている。吸引方式としては、例えば負圧式あるいは静電式を採用することができる。
【００２９】
搬送ベルト１３の搬送方向の端部（図１上は右端側）には、インクジェットヘッドＨのクリーニング（清掃）を行う移動可能なクリーニングユニット２１ａが設けられている。なお、クリーニングユニット２１ａの移動状態については図２を参照して後述する。
【００３０】
また、搬送ベルト１３の構成材料は、接触する印刷用紙Ｐ１を帯電させる関係で、所定の材料とされるが、詳細については後述する。
【００３１】
また、クリーニングユニット２１ａの左端側には、印刷された印刷用紙Ｐ２を図示しない後処理装置等へ搬送するローラ対ｒ２０が設けられている。
【００３２】
また、ローラ対ｒ１の下流側には、印刷された印刷用紙Ｐ２を排紙部１７に搬送するローラ対ｒ６、ｒ７が設けられている。
【００３３】
また、排紙部１７の下方側には、印刷用紙Ｐ２に両面印刷を行うために表裏を反転させる用紙反転部１５が設けられている。用紙反転部１５は、ローラ対ｒ８〜ｒ１１を備え、表面側に印刷された印刷用紙Ｐ２の表裏を反転させた後、レジストローラＲ３等で構成される元の搬送経路に戻される。これにより、印刷用紙Ｐ２の裏面側にも印刷が実行される。
【００３４】
なお、図１に示す構成例では、筐体１０の下方側に、各部の制御を行うマイクロコンピュータ等で構成される制御装置２０が設けられている。
【００３５】
図２に示すように、搬送ベルト機構１２全体は、所定のアクチュエータや操作機構により矢印Ａ方向に昇降可能に構成されている。そして、クリーニングユニット２１ａによりインクジェットヘッドＨのクリーニングを行う際には、図２に示すように、まず、搬送ベルト機構１２全体を下方に移動させる。次いで、クリーニングユニット２１ａを矢印Ｂ方向に回動させて、水平状態のクリーニングユニット２１ｂとする。これにより、クリーニングユニット２１ｂ（２１ａ）が備える後述のワイプブレードを用いて、インクジェットヘッドＨのクリーニング動作を実行可能な状態となる。
【００３６】
なお、クリーニング動作の終了後は、逆の手順で、クリーニングユニット２１ｂを矢印Ｂと反対方向に回動させ、その後に搬送ベルト機構１２全体を上昇させて元の位置に戻すこととなる。
【００３７】
（搬送部の概略構成）
図３を参照して、本実施の形態に係るインクジェット記録装置１が備える搬送部１１の一部の構成について述べる。
【００３８】
図３において、給紙ローラＲ１、Ｒ２は、載置された印刷用紙Ｐ１から一枚づつ印刷用紙Ｐ１ａを繰り出して順次給紙する。
【００３９】
給紙ローラＲ１、Ｒ２の搬送方向の近傍には、金属板等で構成されるガイド板４０が設けられている。このガイド板４０はアース線４１を介して接地されている。これにより、ガイド板４０に接触する印刷用紙Ｐ１ａの除電を行うことができる。
【００４０】
ガイド板４０の搬送方向の下流には、レジストローラＲ３が設けられている。ここで、上側のレジストローラＲ３ａは例えば所定の金属で構成され、下側のレジストローラＲ３ｂは導電性材料が添加された導電性の所定のゴムや金属で構成される。なお、レジストローラＲ３ａ、Ｒ３ｂは、それぞれアース線４２、４３を介して接地されている。これにより、レジストローラＲ３ａ、Ｒ３ｂの除電を行うことができる。
【００４１】
レジストローラＲ３の搬送方向の下流には、搬送ベルト機構１２が設けられている。
【００４２】
搬送ベルト機構１２が備える搬送ベルト１３は、所定の金属で形成される金属フィルムで構成される。これにより、図６に示す帯電列順位により、各印刷用紙Ｐ１ａには搬送ベルト１３との接触によりマイナス（負極）の静電気が帯電される。従って、搬送途中における各種ローラ等と印刷用紙Ｐ１ａとの接触や、印刷用紙Ｐ１ａ同士の接触によって発生する紙粉もマイナス（負極）帯電することとなる。
【００４３】
ここで、帯電列順位とは、２種類の材質を摩擦した時に、プラス側に帯電しやすい材質を上位に、マイナス側に帯電しやすいものを下位に並べた序列の表である（図６参照）。
【００４４】
そして、摩擦（接触）する材質が帯電列上でより離れている程、より多くの電荷が移動し、強く帯電する。なお、混入物質等によって帯電状態が変化するので、帯電列順位を厳密に決める事は難しいとされている。
【００４５】
なお、搬送部１１を構成する部材は、導電性材料の混入により導電性を付与し、且つ電気的に接地されようにできる。これにより、搬送部１１を構成する部材自体が帯電することを抑制することができ、搬送部１１を構成する部材に紙粉が吸着されて搬送性能が低下することを防止できる。
【００４６】
（インクジェットヘッドの構成について）
次に、図４および図５を参照して、本実施の形態に係るインクジェット記録装置１が備えるインクジェットヘッドＨの構成例について述べる。
【００４７】
インクジェットヘッドＨは、制御信号の送受信を行う配線部５１とインク供給部５２を有するヘッド本体５０と、ヘッド本体のインク吐出側を保護するマスクプレート５３と、インクを吐出する複数のノズル５５が配列された板状のノズルプレート５４とから構成されている。
【００４８】
また、前述のクリーニングユニット２１ａ（２１ｂ）は、ノズルプレート５４のノズル面を全幅にわたって払拭して清掃するワイプブレード６０を備えている。
【００４９】
図４に示す例では、ワイプブレード６０は、矢印Ｃ方向に往復動作可能な保持部６１に保持され、保持部６１はアース線６２を介して接地されている。これにより、ワイプブレード６０自体が帯電して、紙粉が付着することを防止することができ、清掃能力の低下を抑制することができる。
【００５０】
この場合に、ワイプブレード６０について、導電性材料の混入により導電性を付与することにより、ワイプブレード６０自体の帯電をより有効に防止できる。
【００５１】
なお、保持部６１は、ボールねじ機構やベルトコンベア機構により、矢印Ｃ方向に往復動作されるように構成される。
【００５２】
そして、ノズルプレート５４の表面を構成する材料は、ポリイミド、ナイロン、ＰＥＴ、ＰＥＥＫ、ＰＥＩ、ＰＰＳ、ＥＴＦＥの何れかから選定される。
【００５３】
一方、ワイプブレード６０を構成する材料は、フッ素ゴム、ニトリルゴム、フッ素ゴム、天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴムの何れかから選定される。なお、各種ゴムに代えて、多孔質体を用いることも可能である。
【００５４】
これにより、前述のように搬送部１１を構成する材料と印刷用紙Ｐ１との帯電列順位（図６参照）に基づき、両者（搬送部１１と印刷用紙Ｐ１）の接触により印刷用紙Ｐ１に帯電される静電気の極性と、ノズルプレート５４を構成する材料とワイプブレード６０を構成する材料との帯電列順位に基づき、両者（ノズルプレート５４とワイプブレード６０）の接触によりノズルプレート５４に帯電される静電気の極性とが、ともに同極性（例えばプラス同士あるいはマイナス同士）となる。
【００５５】
よって、上述のような帯電状態の印刷用紙Ｐ１から発生する紙粉もノズルプレート５４と同極性に帯電される。したがって、浮遊する紙粉がノズルプレート５４に近付いた場合であっても静電的な同極性に基づく斥力によって反発される。従って、ノズルプレート５４への紙粉の付着が有効に抑制され、ノズル５５が紙粉によって塞がれる事態を未然に防止して、インクの吐出不良を抑制することができる。
【００５６】
また、ノズルプレート５４の帯電は、ワイプブレード６０によるノズルプレート５４の清掃を実行する際の接触（あるいは摩擦）によって行われるので、別途帯電用の装置等が不要であり、簡易な構成で紙粉によるインクの吐出不良を抑制することができる。
【００５７】
なお、ワイプブレード６０によるノズルプレート５４の清掃を実行する際には、ノズルプレート５４のノズル５５から適量のインクを出して清掃することとなる。
【００５８】
また、ノズルプレート５４は、所定の金属で構成されたプレート部材の表面にフッ素系コートまたはシリコン系コートを施して構成してもよい。この場合にも、ワイプブレード６０を構成する材料は、フッ素ゴム、ニトリルゴム、フッ素ゴム、天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴムの何れか、あるいは所定の多孔質体から選定することで、上記と同様の効果を得ることができる。
【００５９】
また、ノズルプレート５４の表面にフッ素コーティングを施すなどして、撥インク性を有するように構成してもよい。これにより、インクでノズルプレート５４の表面が濡れることが防止され、紙粉のノズルプレート５４への付着が一層抑制される。
【００６０】
また、マスクプレート５３を電気的に接地し、ワイプブレード６０は、そのマスクプレート５３に接触することにより電気的に接地されるように構成してもよい。このような構成とする場合には、ワイプブレード６０の動作の妨げとなるアース線６２を別途設ける必要がなくなり、ワイプブレード６０の本来の清掃性能を発揮することができる。
【００６１】
以上本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本明細書で開示された実施の形態はすべての点で例示であって開示された技術に限定されるものではないと考えるべきである。すなわち、本発明の技術的な範囲は、前記の実施の形態における説明に基づいて制限的に解釈されるものでなく、あくまでも特許請求の範囲の記載にしたがって解釈すべきであり、特許請求の範囲の記載技術と均等な技術および特許請求の範囲内でのすべての変更が含まれる。
【００６２】
例えば、用紙反転部１５を構成する材料と印刷用紙Ｐ１との帯電列順位に基づき、両者の接触、剥離により印刷用紙Ｐ１に帯電される静電気の極性と、ノズルプレート５４を構成する材料とワイプブレード６０を構成する材料との帯電列順位に基づき、両者の接触、剥離によりノズルプレート５４に帯電される静電気の極性とが、ともに同極性となるように各材料を選定するようにしてもよい。具体的な材料としては、本実施の形態で列挙した材料を選択することができる。これにより、両面印刷を行う構成においてもノズルプレート５４に紙粉が付着することを有効に抑制することができる。
【００６３】
また、筐体１０の側面等に排気ファンを設け、筐体１０内に浮遊する紙粉を筐体１０外に強制排出するようにしてもよい。
【００６４】
また、筐体１０内に、紙粉と反対極性に帯電させた集塵装置を設け、筐体１０内に浮遊する紙粉を捕獲するようにしてもよい。
【００６５】
また、印刷用紙Ｐ１とノズルプレート５４とに、同電圧を印加して、両者を同電位とすることにより、紙粉がノズルプレート５４に付着することを抑制するようにしてもよい。即ち、例えばレジストローラＲ３等を介して印刷用紙Ｐ１に所定電圧（例えば、数ｋＶ）を印加し、ノズルプレート５４に対しても所定の電圧源より所定電圧（例えば、数ｋＶ）を印加するように構成する。これにより、印刷用紙Ｐ１から発生する紙粉と、ノズルプレート５４とが同電位となり、紙粉がノズルプレート５４に付着することが抑制される。
【符号の説明】
【００６６】
１…インクジェット記録装置
１０…筐体
１１…搬送部
１２…搬送ベルト機構
１３…搬送ベルト
１５…用紙反転部
１６…給紙台
１７…排紙部
２０…制御装置
２１ａ、２１ｂ…クリーニングユニット
３０…吸引装置
４０…ガイド板
４１、４２、６２…アース線
５０…ヘッド本体
５１…配線部
５２…インク供給部
５３…マスクプレート
５４…ノズルプレート
５５…ノズル
６０…ワイプブレード
６１…保持部
Ｈ…インクジェットヘッド
Ｐ１、Ｐ１ａ、Ｐ２…印刷用紙
Ｒ１…給紙ローラ
Ｒ３、Ｒ３ａ、Ｒ３ｂ…レジストローラ
Ｒ４〜Ｒ６…ローラ
ｒ１〜ｒ７、ｒ８〜ｒ１１、ｒ２０…ローラ対
【図１】
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【図２】
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【図３】
2015063112.tif 000005
【図４】
2015063112.tif 000006
【図５】
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【図６】
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