(57)【要約】【課題】枚葉印刷の出来る固定型インクジェト画像形成装置であっても生産性を損ねることなく印刷中に空吹きできる画像形成装置を提供することが望まれていた。【解決手段】枚葉型記録媒体を連続してエンドレスベルトやシリンダ上で搬送する手段と枚葉型記録媒体をインクジェットで画像形成を行う手段を有する画像形成装置であって、各枚葉型記録媒体間の隙間のエンドレスベルトやシリンダ上に定期的にインクジェットの空吹きを行う手段とエンドレスベルトやシリンダ上のインクをクリーニングする手段を有する画像形成装置を提供する。【選択図】図１
2004291567.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
枚葉型記録媒体上にインクジェット記録法にて記録画像を形成する画像形成装置において、
上記枚葉型記録媒体を連続してエンドレスベルトで搬送する手段と、
上記枚葉型記録媒体をインクジェットで画像形成を行う手段を有する画像形成装置であって、
上記各枚葉型記録媒体間の隙間の上記エンドレスベルト上に定期的にインクジェットの空吹きを行う手段と、
上記エンドレスベルト上のインクをクリーニングする手段を有する事を特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
上記エンドレスベルトの表面にフッ素系高分子化合物が被覆されている事を特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
上記画像形成を行うインクがＵＶ光線で硬化するＵＶ硬化型インクである事を特徴とする請求項１または２記載の画像形成装置。
【請求項４】
上記エンドレスベルト上にＵＶ照射光源を有する事を特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
【請求項５】
上記画像形成を行うインクが電子線で硬化するＥＢ硬化型インクである事を特徴とする請求項１または２記載の画像形成装置。
【請求項６】
上記エンドレスベルト上に電子線照射装置有する事を特徴とする請求項５記載の画像形成装置。
【請求項７】
上記画像形成を行うインクが水系、若しくは溶剤系のインクである事を特徴とする請求項１または２記載の画像形成装置。
【請求項８】
上記エンドレスベルト上に乾燥させるための加熱機器を有する事を特徴とする請求項７記載の画像形成装置。
【請求項９】
枚葉型記録媒体上にインクジェット記録法にて記録画像を形成する画像形成装置において、
上記枚葉型記録媒体をシリンダー上に保持しながら搬送する手段と、
上記枚葉型記録媒体をインクジェットで画像形成を行う手段を有する画像形成装置であって、
上記各枚葉型記録媒体間の隙間の上記エシリンダー上に定期的にインクジェットの空吹きを行う手段と、
上記シリンダー上のインクをクリーニングする手段を有する事を特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
上記シリンダーの上記インクジェット空吹き部分には、インク受け取り部材を設けてある事を特徴とする請求項９記載の画像形成装置
【請求項１１】
上記シリンダーの表面にフッ素系高分子化合物が被覆されている事を特徴とする請求項９記載の画像形成装置。
【請求項１２】
上記画像形成を行うインクがＵＶ光線で硬化するＵＶ硬化型インクである事を特徴とする請求項９乃至１１何れか記載の画像形成装置。
【請求項１３】
上記シリンダー上にＵＶ照射光源を有する事を特徴とする請求項１２記載の画像形成装置。
【請求項１４】
上記画像形成を行うインクが電子線で硬化するＥＢ硬化型インクである事を特徴とする請求項９乃至１１何れか記載の画像形成装置。
【請求項１５】
上記シリンダー上に電子線照射装置有する事を特徴とする請求項１４記載の画像形成装置。
【請求項１６】
上記画像形成を行うインクが水系、若しくは溶剤系のインクである事を特徴とする請求項９乃至１１何れか記載の画像形成装置。
【請求項１７】
上記シリンダー上に乾燥させるための加熱機器を有する事を特徴とする請求項１６記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はインクジェット記録法を用いた画像形成装置に関し、特に印字画像部のみにインクを吐出するドロップ・オンデマンド・インクジェット記録法において、ノズル近傍のインク粘度上昇や揮発分の蒸発などによるノズル詰まりなどを防止した、安定的に印字できる固定型インクジェットヘッドを含む画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、インクジェット記録法は、特に、必要な印刷画像のみにインクをはき出すドロップオンデマンド式インクジェット記録法に置いては、インクジェットのインクを吐出するインクジェットヘッドをキャリッジ走査する、いわゆるシャトル移動を行う印字手法を用いてきた。そのため、キャリッジ部の端部（通常は、片端）に、インクの空吹き（フラッシング、スピッティング等と呼ばれる）動作を行い、空吹き時の排インクの受け部や、ノズルプレートに付着した不要インクやゴミなどを除去するワイパー等を持つメンテナンス部が設けている。
【０００３】
これは、インクジェットノズル近傍のインクが乾燥したり、粘度上昇したり、あるいは、顔料などの内添剤の沈降等、様々な理由によって、変質し、結果的にノズルから不吐出となるトラブルを避ける為に有効である。
【０００４】
特に、空吹きは、中〜長時間インクを吐出していないノズルから定期的にインクをはき出す事によって、いつもノズル近傍のインク状態を良好な状態に保持出来るので有効で、特に揮発性の大きな水系インクや溶剤インク、光の漏れ光によって硬化が促進されるＵＶインク等では必需なメンテナンス手段である。
【０００５】
よって、オンデマンドインクジェット記録法では、特許文献１記載の様に、頻繁にインクジェットヘッドをキャリッジ部端部で空吹きを行って絶えずインクジェットヘッドのノズル近傍のインク状態を保っているのである。
【０００６】
【特許文献１】
特開平６−１２２１９３号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
さて、前述のインクジェット記録法では、インクジェットヘッドをシャトル移動するシャトル式であったので、インクの空吹きが容易に出来るが、インクジェットヘッドを固定で紙等の記録媒体を枚葉状に送る枚葉印刷機への対応を考えると、インクジェトヘッドからの空吹きインクを受けるところを設ける事が出来ず、結果として空吹きを実施出来無い、信頼性の低い画像形成装置になってしまうか、固定ヘッドであっても、頻繁にヘッドをシャトル移動して空吹きを行い、その間、印刷の出来無い生産の低い画像形成装置にしかなり得ないという問題が生じる。
【０００８】
従って、生産性と信頼性の高いドロップオンデマンドインクジェット画像形成装置を実現できないという大きな問題があった。
【０００９】
本発明はかかる従来の技術が有する問題点に鑑みてなされたものであって、その目的とは、枚葉印刷の出来る固定型インクジェト画像形成装置であっても、生産性を損ねることなく印刷中に空吹きの実施できる画像形成装置を提供するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１示す本発明は、
枚葉型記録媒体上にインクジェット記録法にて記録画像を形成する画像形成装置において、
上記枚葉型記録媒体を連続してエンドレスベルトで搬送する手段と、
上記枚葉型記録媒体をインクジェットで画像形成を行う手段を有する画像形成装置であって、
上記各枚葉型記録媒体間の隙間の上記エンドレスベルト上に定期的にインクジェットの空吹きを行う手段と、
上記エンドレスベルト上のインクをクリーニングする手段を有する事を特徴とする画像形成装置を提供するものである。
【００１１】
請求項２に示す本発明は、
上記エンドレスベルトの表面にフッ素系高分子化合物が被覆されている事を特徴とする請求項１記載の画像形成装置を提供するものである。
【００１２】
請求項３に示す本発明は、
上記画像形成を行うインクがＵＶ光線で硬化するＵＶ硬化型インクである事を特徴とする請求項１または２記載の画像形成装置を提供するものである。
【００１３】
請求項４に示す本発明は、
上記エンドレスベルト上にＵＶ照射光源を有する事を特徴とする請求項３記載の画像形成装置を提供するものである。
【００１４】
請求項５に示す本発明は、
上記画像形成を行うインクが電子線で硬化するＥＢ硬化型インクである事を特徴とする請求項１または２記載の画像形成装置を提供するものである。
【００１５】
請求項６に示す本発明は、
上記エンドレスベルト上に電子線照射装置を有する事を特徴とする請求項５記載の画像形成装置を提供するものである。
【００１６】
請求項７に示す本発明は、
上記画像形成を行うインクが水系、若しくは溶剤系のインクである事を特徴とする請求項１または２記載の画像形成装置を提供するものである。
【００１７】
請求項８に示す本発明は、
上記エンドレスベルト上に乾燥させるための加熱機器を有する事を特徴とする請求項７記載の画像形成装置を提供するものである。
【００１８】
請求項９に示す本発明は、
枚葉型記録媒体上にインクジェット記録法にて記録画像を形成する画像形成装置において、
上記枚葉型記録媒体をシリンダー上に保持しながら搬送する手段と、
上記枚葉型記録媒体をインクジェットで画像形成を行う手段を有する画像形成装置であって、
上記各枚葉型記録媒体間の隙間の上記エシリンダー上に定期的にインクジェットの空吹きを行う手段と、
上記シリンダー上のインクをクリーニングする手段を有する事を特徴とする画像形成装置を提供するものである。
【００１９】
請求項１０に示す本発明は、
上記シリンダーの上記インクジェット空吹き部分には、インク受け取り部材を設けてある事を特徴とする請求項９記載の画像形成装置を提供するものである。
【００２０】
請求項１１に示す本発明は、
上記シリンダーの表面にフッ素系高分子化合物が被覆されている事を特徴とする請求項９記載の画像形成装置を提供するものである。
【００２１】
請求項１２に示す本発明は、
上記画像形成を行うインクがＵＶ光線で硬化するＵＶ硬化型インクである事を特徴とする請求項９乃至１１何れか記載の画像形成装置を提供するものである。
【００２２】
請求項１３に示す本発明は、
上記シリンダー上にＵＶ照射光源を有する事を特徴とする請求項１２記載の画像形成装置を提供するものである。
【００２３】
請求項１４に示す本発明は、
上記画像形成を行うインクが電子線で硬化するＥＢ硬化型インクである事を特徴とする請求項９乃至１１何れか記載の画像形成装置を提供するものである。
【００２４】
請求項１５に示す本発明は、
上記シリンダー上に電子線照射装置を有する事を特徴とする請求項１４記載の画像形成装置を提供するものである。
【００２５】
請求項１６に示す本発明は、
上記画像形成を行うインクが水系、若しくは溶剤系のインクである事を特徴とする請求項９乃至１１何れか記載の画像形成装置を提供するものである。
【００２６】
請求項１７に示す本発明は、
上記シリンダー上に乾燥させるための加熱機器を有する事を特徴とする請求項１６記載の画像形成装置を提供するものである。
【００２７】
請求項１と９に示す本発明では、枚葉型記録媒体を連続してエンドレスベルト若しくはシリンダーで搬送しながらインクジェットで画像形成を行う画像形成装置であって、更に各枚葉型記録媒体間の隙間の上記エンドレスベルト若しくはシリンダー上に定期的にインクジェットの空吹きを行い、上記枚葉型記録媒体を搬送後、上記エンドレスベルト若しくはシリンダー上のインクをクリーニングする事ができる画像形成装置となったものである。
【００２８】
請求項３と請求項１２に示す本発明では、ＵＶ光線で硬化するインクジェットでのインクジェットでの空吹きをベルトやシリンダー上で実施する事ができる画像形成装置である。
【００２９】
請求項４と請求項１３に示す本発明では、ＵＶ硬化型インクでのインクジェットでの空吹きをベルトやシリンダー上で実施し、更にＵＶ露光による硬化を前記ベルト若しくはシリンダー上で実施してしまい、固形状となったインク画像部をベルトやシリンダーから剥離することによって実施する事ができる画像形成装置である。
【００３０】
請求項５と請求項１４に示す本発明では、電子線（ＥＢ）で硬化するインクジェットでのインクジェットでの空吹きをベルトやシリンダー上で実施する事ができる画像形成装置である。
【００３１】
請求項６と請求項１５に示す本発明では、電子線（ＥＢ）で硬化するインクジェットでのインクジェットでの空吹きをベルトやシリンダー上で実施し、更にＥＢ照射による硬化を前記ベルト若しくはシリンダー上で実施してしまい、固形状となったインク画像部をベルトやシリンダーから剥離することによって実施するができる画像形成装置である。
【００３２】
請求項８に示す本発明では、搬送ベルト上に吐出したインクを乾燥させるための加熱機器を持ち、記録媒体上のに画像形成させたインク画像を加熱定着させると共に、上記ベルト上のインクも加熱固体化させ、このベルト上のインクをクリーニングする事ができる画像形成装置である。
【００３３】
請求項１７に示す本発明では、搬送シリンダー上に吐出したインクを乾燥させるための加熱機器を持ち、記録媒体上に画像形成させたインク画像を加熱定着させると共に、上記シリンダー上のインクも加熱固体化させ、このシリンダー上のインクをクリーニングする事ができる画像形成装置である。
【００３４】
＜作用＞
請求項１と請求項９に示す本発明は、インクジェットで枚葉型記録媒体上に画像を形成する画像形成装置において、各記録媒体間の隙間に、搬送ベルト若しくは搬送シリンダー上に直接インクジェットのインクを吐出することによって、印刷中に空うち（フラッシングともいう）を行い、空うちしたインクをクリーニングするので、インクジェットヘッドの特定のノズル穴のインクが乾燥、硬化、変質することなく、長期的に安定したインクジェット画像形成が可能となる。
【００３５】
また、請求項２と請求項１１に示す本発明は、エンドレスベルトやシリンダーの表面にポリテトラフルオロエチレンや四フッ化エチレンとパーフルオロアルキルビニルエーテルの共重合体等のフッ素系高分子化合物を被覆しており、離型成に優れる。従ってクリーニングが容易でメンテナンスをあまり必要としない使いやすい画像形成装置を提供できる。
【００３６】
ところで、請求項３と請求項１２に示す本発明は、上記インクジェット記録法で使用されるインクがＵＶ光線で硬化するＵＶ硬化型インクであり、入射光や外気の影響でインクが増粘するＵＶインク系のインクジェット印刷方法では有効な画像形成装置である。
【００３７】
なお、請求項４と請求項１３に示す本発明は、ＵＶ硬化型インクでのインクジェットでの空吹きをベルトやシリンダー上で実施し、更にＵＶ露光による硬化を前記ベルト若しくはシリンダー上で実施してしまい、固形状となったインク画像部をベルトやシリンダーから剥離出来るので、ベルトやシリンダー、またその周辺を空打ちのインクで汚染しない画像形成装置が提供できる。
【００３８】
ところで、請求項５と請求項１４に示す本発明は、電子線（ＥＢ）で硬化するインクジェットでのインクジェットでの空吹きをベルトやシリンダー上で実施する事を特徴とする画像形成装置であり、熱や外気の色々な条件でインクが増粘するＵＶインク系のインクジェット印刷方法では有効な画像形成装置となる。
【００３９】
従って請求項６と請求項１５に示す本発明は、電子線（ＥＢ）で硬化するインクジェットでのインクジェットでの空吹きをベルトやシリンダー上で実施し、更にＥＢ照射による硬化を前記ベルト若しくはシリンダー上で実施してしまい、固形状となったインク画像部をベルトやシリンダーから剥離出来るので、ベルトやシリンダー、またその周辺を空打ちのインクで汚染しない画像形成装置が提供できる。特にＥＢ照射では、窒素パージ等のクローズな雰囲気が必要な場合が多いので、インクの汚染をしない事は重要である。
【００４０】
ところで、請求項７と請求項１６に示す本発明は、使用されるインクが水系、若しくは溶剤系であり、これらの揮発性インクでは空打ちが印刷中に出来る事は非常に重要である。
【００４１】
請求項８と請求項１７に示す本発明は、ベルトやシリンダー上に吐出したインクを乾燥させるための加熱機器を持ち、記録媒体上のに画像形成させたインク画像を加熱定着させると共に、上記ベルト上のインクも加熱固体化させ、、固形状となったインク画像部をベルトやシリンダーから剥離出来るので、ベルトやシリンダー、またその周辺を空打ちのインクで汚染しない画像形成装置が提供できる。
【００４２】
【発明の実施の形態】
以下より本発明の実施例を図面を参照しつつ発明の実施の形態を説明する。
【００４３】
図１は、本発明に係る第１の画像形成装置例をあらわす略式断面図で、紙等の記録媒体４をエンドレスベルト１で搬送しながらインクジェットで画像を形成するベルト搬送方式の例となる。
【００４４】
エンドレスベルト１は、８０μｍの厚さのポリイミド樹脂製で、記録媒体４に接する面には、フッ素系高分子化合物である、四フッ化エチレン樹脂が極薄くコーティングされている。尚、コーティング材料にはこの四フッ化エチレン樹脂の他、この四フッ化エチレンとパーフルオロアルキルビニルエーテルとの共重合体等も使用する事が出来る。いずれにせよ、これらのフッ素系高分子化合物は耐熱性に優れ、誘電率が高く、表面張力が低いという性質がある。
【００４５】
また、エンドレスベルト１は、精度の良い搬送を行うためには蛇行の制御や抑制が必要となるが、本実施例ではバンドー化学社の自動調芯蛇行制御ユニット（商品名ＴＳＲシステム）を利用しており、実測で±１０μｍ程度の蛇行範囲に入っている。
【００４６】
次に、この搬送ベルトで紙、フィルム等の記録媒体を搬送する際の搬送固定方法であるが、本実施例ではベルトの高誘電性を利用した静電吸引搬送を行っている。具体的には動力伝達ローラ２，３でｃ方向にベルトを移動させているときに、帯電ローラ１４でベルト１上に表面電位を与え、この静電気による吸引力でａ方向に挿入した記録媒体４を吸引し、インクジェットヘッド９，１０にて画像形成を実施するのである。
【００４７】
尚、ここでは耐電ローラを使って所定の表面電位（数百ボルト）にしているが、この他にも、コロトロンやスコロトロンといった５ｋＶ程度の高電圧ワイヤーによるコロナ放電でも耐電は可能である。
【００４８】
また、ベルトにはポリイミドを主体にしたが、これ以外にもＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）、ＰＶＤＦ（ポリ弗化ビニリデン）、ＰＣ（ポリカーボネート）等の様々な材料が静電吸着で利用できる。
【００４９】
ところで、このベルトで搬送される記録媒体４はインクジェットヘッド９及び１０にてＵＶ硬化型インクＩ，Ｉ’を吐出して画像５を形成する。しかしながら、枚葉（シート）で搬送するために、各々の記録媒体に隙間（間隔）が形成出来る。本件では最低５０ｍｍ程度の隙間まで隙間間隔を狭める事が出来るが、この隙間をねらって、定期的に空打ちを行い、ベルト上に空打ち画像６を形成する。
【００５０】
ここで空打ちを行う時間は決まっており、前の空打ちから次の空打ちまで２秒から３０分の間隔としている。この間隔はインクの性状やヘッドの吐出速度等により変化して設定されるもので、３０秒から３分の間の時間が実用的である。
【００５１】
その後、ＵＶランプ７と反射鏡８にてＵＶ光Ｌを記録媒体４’、記録媒体上インク画像５’、ベルト上の空打ち画像６’に照射することによって、各々のＵＶインクジェットインク画像を硬化・定着させる。
【００５２】
その後、除電ローラ１５でベルト上の静電電位を除電し、ベルトから剥離して印刷物４’’を得る。但し、ベルト上の空打ち画像６’’はベルトとの軽い付着力があり、固着しているが、ベルト上の四フッ化エチレン樹脂被覆の離型性によって、クリーニングブレード１１にてクリーナ１２内に排出インク１３として排出される。
【００５３】
なお、この図１では静電吸着での記録媒体搬送を呈示したが、これ以外にも予めベルトに小穴を開けて置いて吸引空気力で吸着・搬送するエアー・サッカー方式や、記録媒体をベルト上に設けた爪で搬送する爪搬送方式等でも同様に実施する事が出来る。
【００５４】
図２は本発明に係る第２の画像形成装置例をあらわす略式断面図で、記録媒体の搬送は搬送ローラ２０で行っている。このローラ上には記録媒体の搬送される箇所に空気を吸い込む小穴が開けられており、図示していない吸引ヘッドにて記録媒体を吸引搬送するエアーサッカー方式である。
【００５５】
記録媒体２１は、ｆ方向に挿入し、搬送ローラ上の吸引力で吸引し回転方向に回転するが、インクジェットヘッド２８、２９から吐出される水系顔料インクＩ、Ｉ’にて形成画像２３，２４，２４’を作る。そのうち、２３は、記録媒体間の隙間に、ローラ上で形成された空打ち画像で、その後、乾燥ランプ３０及び反射鏡３１で乾燥光線Ｌ’を照射することによって、各形性画像を乾燥・硬化（定着）させる。尚乾燥後、吸引エアーをカットして記録媒体を排出し、印刷物２２’’を得るが、空打ち画像２３’’はローラとの軽い付着力があり、固着しているが、ローラ上に予め被覆した四フッ化エチレン樹脂被膜の離型性によって、クリーニングローラ２５にてクリーナ２６内に排出インク２７として排出される。
【００５６】
尚、本実施例ではエアーサッカー方式での記録媒体搬送を呈示したが、これ以外にも静電搬送や、爪搬送等の様々な搬送方式に対応できる。
【００５７】
更に、図１、図２共に、インクはＵＶ硬化型、水系の他に、溶剤型や、オイルベースインクといった様々なインクが使用できる。
【００５８】
【発明の効果】
枚葉印刷の出来る固定型インクジェト画像形成装置であっても、生産性を損ねることなく印刷中に空吹きの実施できる画像形成装置を提供することができる様になった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る第１の画像形成装置例をあらわす略式断面図である。
【図２】本発明に係る第２の画像形成装置例をあらわす略式断面図である。
【符号の説明】
１  ・・・  搬送ベルト
２、３  ・・・  動力伝達ローラ
４，４’、４’’  ・・・  記録媒体（紙、フィルム等）
５，５’  ・・・  形成画像
６，６’，６’’  ・・・  空打ち画像
７  ・・・  ＵＶランプ
８  ・・・  反射鏡
９，１０  ・・・  インクジェットヘッド
１１  ・・・  クリーニングブレード
１２  ・・・  排インク
１３  ・・・  クリーナー
１４  ・・・  耐電ローラ
１５  ・・・  除電ローラ
Ｌ  ・・・  ＵＶ光線
Ｉ、Ｉ’  ・・・  吐出インク
ｃ  ・・・  ベルトの移動方向
ａ，ｂ，ｄ  ・・・  記録媒体の進行方向
２０  ・・・  搬送ローラ
２１，２２，２２’２２’’  ・・・  記録媒体
２３，２３’  ・・・  空打ち画像
２４、２４’  ・・・  形成画像
２５  ・・・  クリーニングローラ
２６  ・・・  クリーナ
２７  ・・・  排インク
２８、２９  ・・・  インクジェットヘッド
３０  ・・・  乾燥ランプ
３１  ・・・  反射鏡
ｅ  ・・・  搬送ローラ回転方向
ｆ  ・・・  記録媒体挿入方向
ｇ  ・・・  記録媒体排出方向
【図１】
2004291567.tif 000003
【図２】
2004291567.tif 000004