(57)【要約】【課題】予備吐出によって搬送手段が汚れ、或いは定着促進液とインクの反応固化が生じる。【解決手段】用紙３を搬送する搬送ベルト４には、インク記録ヘッドインク記録ヘッド１ｙ、１ｍ、１ｃ、１ｋから予備吐出されるインク及び定着促進液ヘッド２から予備吐出される定着促進液が通過する開口２０を設け、これに対応して予備吐出液を溜めるための予備吐出液溜め５を設けた。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクを吐出可能なインク記録ヘッドを用いて被記録媒体に画像を形成するインクジェット記録装置において、前記被記録媒体を搬送する搬送手段に前記インク記録ヘッドから予備吐出されるインクが通過可能な開口を設けたことを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
インクを吐出可能なインク記録ヘッドと、定着促進液を吐出可能な定着促進液ヘッドとを用いてを被記録媒体に画像を形成するインクジェット記録装置において、前記被記録媒体を搬送する搬送手段に前記インク記録ヘッド及び定着促進液ヘッドから予備吐出されるインク又は定着促進液が通過可能な開口を設けたことを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項３】
請求項２に記載のインクジェット記録装置において、前記開口は前記インク記録ヘッド及び定着促進液ヘッドに対して個別的に設けられていることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項４】
請求項２又は３に記載のインクジェット記録装置において、前記定着促進液ヘッド及び前記記録ヘッドに対向して予備吐出液吸収体を有する予備吐出液溜めを設け、この予備吐出液溜めは前記定着促進液用と前記インク用に仕切る仕切り部が設けられていることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項５】
請求項４に記載のインクジェット記録装置において、前記予備吐出液吸収体は前記定着促進液用と前記インク用に分離配置されていることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項６】
請求項４又は５に記載のインクジェット記録装置において、前記定着促進液と前記インクの各予備吐出液を個別に共通の廃液溜めに排出する排出手段を有することを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項７】
請求項４ないし６のいずれかに記載のインクジェット記録装置において、前記予備吐出液と予備吐出液吸収体の衝突角度が鋭角であること特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項８】
請求項２ないし７のいずれかに記載のインクジェット記録装置において、記録ヘッドの下流側で、前記搬送手段に接触及び後退可能に定着促進液用クリーニングローラーとインク用クリーニングローラが設けられ、前記定着促進液予備吐出用開口、及び前記インク用開口のタイミングに合わせて当接及び後退が制御されることを特徴とするインクジェット記録装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明はインクジェット記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プリンタ、ファクシミリ、複写装置等の画像記録装置或いは画像形成装置として用いるインクジェット記録装置は、インク記録ヘッドから記録紙等の被記録媒体にインクを吐出して記録を行うものであり、高精細な画像を高速で記録することができ、ランニングコストが安く、騒音が少なく、しかも、多色のインクを使用してカラー画像を記録するのが容易であるなどの利点を有している。
【０００３】
特に、記録紙の記録幅方向の全幅に沿って多数の吐出口が配列されたインク記録ヘッドを使用したフルライン型インクジェット記録装置では、シリアル型インクジェット記録装置に比べて格段の記録の高速化が可能である。
【０００４】
ところで、インクジェット記録装置に用いるインクジェットヘッドは、非記録状態のまま放置しておくと、吐出口内のインク粘度が蒸発等によって増加し、そのままインク滴吐出動作を行うと、吐出状態が乱れたり、吐出不能状態に陥る現象が発生する。そこで、一般的に、例えば一定時間継続してインク滴を吐出しない吐出口が発生したときには、それらの吐出口を特定して、或いはすべての吐出口から、インク滴を所定回数吐出させて、吐出口内の増粘したインクを排出する予備吐出を行うようにしている。
【０００５】
例えば、シリアル型インクジェット記録装置においては、記録紙に記録を行うための領域とは別にインク滴の予備吐出を行うための予備吐出領域を設定し、キャリッジを定期的に予備吐出領域に移動させることで回復動作を行う方法は周知の方法として知られている。
【０００６】
ところが、フルライン型インクジェット記録装置にあっては、シリアル型インクジェット記録装置のように記録領域とは別の予備吐出領域に設けて、この予備吐出領域にヘッドを移動させることは、フルライン型ヘッドがシリアル型ヘッドに比べ大型化することから、特に記録速度の低下を招くために困難である。
【０００７】
そこで、搬送体上に載置された記録紙に記録を行うフルライン型インクジェット記録装置が提案されており、この場合、搬送体上に予備吐出を行い、搬送体上に予備吐出されたインクを搬送体の下流側に設置されたクリーニングローラー等を搬送体に圧接し、搬送体の移動により予備吐出したインクを拭き取る方法が提案されている。
【０００８】
しかしながら、このインクジェット記録装置では、拭き取り清掃手段が最下流に設けられているため上流側のインク記録ヘッドが行った予備吐出による搬送体上のインクは、予備吐出時から清掃時までに時間を要することでその間にインク乾燥、固着等を生じてしまうという不具合がある。
【０００９】
また、特許第２６６７４０１号公報や特開平８−２０１５９号公報に開示されているような、定着促進液ヘッド（インク定着を促進させると共に画像濃度向上や耐水性向上をはかるための処理液を吐出するヘッド）を併用して用いる場合、定着促進液の予備吐出液とインクの予備吐出液はただちに反応固化するため、上述したようなクリーニングローラー等による清掃は不可能になるという問題もある。
【００１０】
そこで、特開２０００−１２７３６２号公報では搬送体清掃手段をヘッドの数だけ、搬送方向に沿って、各インク記録ヘッドと隣接して、かつ、搬送方向の下流側に配置する方法が提案されている。また、特開２０００−２１１１５９号公報ではインク記録ヘッドと記録紙間に開口の形成された予備吐出カバーを設け、この開口を通してインクを記録紙上へ、予備吐出液を予備吐出カバー上へ吐出させる方法が提案されている。
【００１１】
さらに、フルライン型インクジェット記録装置で記録速度を低下することなく、且つ上記予備吐出を行い安定した記録を行う他の方法として、特開平１１−１９８４０５号公報には被記録媒体の搬送に搬送体を使用せず、被記録媒体搬送路を挟んで記録ヘッドと予備吐出液溜めを配置し、記録ヘッド直下に被記録媒体が存在しない条件下で予備吐出液を予備吐出液溜めに吐出する方法が提案されている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した特開２０００−１２７３６２号公報に開示されている搬送体を用いる方法では、次のような課題がある。すなわち、清掃手段が拭き取り方式の場合、一度拭きのため完全な清掃が困難であるばかりでなく、予備吐出された定着促進液とインクは搬送体上で広範囲に渡って拭き取りにより拡散されるため、長期使用時には汚れや、定着促進液とインクとの反応固化が避けられず、ユーザーやサービスマンによる搬送体の特別な清掃が必要となる。
【００１３】
また、クリーニングローラー等の清掃手段そのものに定着促進液やインクが残るため、放置によりこれら予備吐出液やインクが乾燥固化し、乾燥固化した状態で搬送体の清掃を行うため、予備吐出液やインクが搬送体上に残り、記録紙の搬送方式が静電吸着方式の搬送体の場合は、その吸着力の低下により記録紙上の画像位置がずれたりする現象が発生し、画像品質が低下する。
【００１４】
さらに、清掃手段は一度拭きで定着促進液やインクを記録紙の全幅方向に均一に清掃する必要があるが、清掃手段をその長手方向に均一な圧力分布で搬送体に当接させることは、記録紙のサイズが大きくなるほど困難となり、清掃効果が低減してしまう結果となる。またさらに、清掃手段を頻繁に搬送体に当接、離脱を繰り返すことは、搬送体の負荷変動を及ぼすため搬送体の駆動手段が複雑、高価となるばかりでなく、騒音の原因ともなる。
【００１５】
他方、上述した特開２０００−２１１１５９号公報に開示されている搬送体を用いる方法にあっても、次のような課題がある。すなわち、予備吐出カバーはインク記録ヘッドと搬送体間に配置される必要があるが、通常、インク記録ヘッドの吐出口と記録紙間の距離はインク滴の吐出方向バラツキ等を考慮して約１ｍｍ程度のギャップにする必要があり、このような微小ギャップ内に薄い予備吐出カバーをインク記録ヘッドの記録紙の搬送方向に均一に保持することは非常に困難である。
【００１６】
また、この予備吐出カバーはその開口を記録の有無に同期して往復、または回転などにより移動させる必要があり、インクジェット記録装置の大型化やコスト増加の原因となる。
【００１７】
一方、上述した上記特開平１１−１９８４０５号公報に開示されているような搬送体を使用しない方法では、次のような課題がある。すなわち、記録ヘッドが配列している方向には被記録媒体の搬送をガイドする部材がないためコックリングの影響により被記録媒体が確実に搬送されないため腰の強い被記録媒体に限定される。
【００１８】
また、定着促進液を含むヘッドを併用した場合、予備吐出液溜めの吸収体には定着促進液とインクが拡散により混合吸収され反応固化するため、長期使用時の吸収体の吸収性能が劣化する。この吸収性能の劣化によって、吸収体表面には定着促進液やインクの液面が形成され、この液面に更に定着促進液やインクが予備吐出されたときに大量のミストが発生してしまうことになる。
【００１９】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、予備吐出による搬送手段の汚れを防止でき、定着促進液を併用した場合の定着促進液とインクの反応固化を防止できるとともに、定着促進液やインクの回収を確実に行うことができるようにし、印字品位を向上し、信頼性に優れたインクジェット記録装置を提供することを目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明に係るインクジェット記録装置は、被記録媒体を搬送する搬送手段にインク記録ヘッドから予備吐出されるインクが通過可能な開口を設けたものである。
【００２１】
本発明に係るインクジェット記録装置は、被記録媒体を搬送する搬送手段にインク記録ヘッド及び定着促進液ヘッドから予備吐出される液が通過可能な開口を設けたものである。
【００２２】
ここで、開口はインク記録ヘッド及び定着促進液ヘッドに対して個別的に設けられていることが好ましい。
【００２３】
また、定着促進液ヘッド及び記録ヘッドに対向して予備吐出液吸収体を有する予備吐出液溜めを設け、この予備吐出液溜めは定着促進液用とインク用に仕切る仕切り部が設けられていることが好ましい。この場合、さらに、予備吐出液吸収体は定着促進液用と前記インク用に分離配置されていることが好ましい。
【００２４】
さらに、定着促進液とインクの各予備吐出液を個別に共通の廃液溜めに排出する排出手段を有することが好ましい。また、予備吐出液と予備吐出液吸収体の衝突角度が鋭角であることが好ましい。
【００２５】
さらにまた、記録ヘッドの下流側で、搬送手段に接触及び後退可能に定着促進液用クリーニングローラとインク用クリーニングローラが設けられ、定着促進液予備吐出用開口及びインク用開口のタイミングに合わせて当接及び後退が制御されることが好ましい。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。本発明に係るインクジェット記録装置の第１実施形態について図１及び図２を参照して説明する。なお、図１は同記録装置のヘッド部近傍の模式的構成図、図２は図１の平面説明図である。
【００２７】
このインクジェット記録装置は、フルライン型インクジェット記録装置であり、インク滴を吐出するインク記録ヘッド１ｋ、１ｃ、１ｍ、１ｙ（以下、これらは「インク記録ヘッド１」とも総称する。）と、定着促進液を吐出する定着促進液ヘッド２と、これらのインク記録ヘッド１及び定着促進液ヘッド２に対応して紙、ＯＨＰシートなどの被記録媒体（以下「用紙」という。）３の搬送する搬送手段である搬送ベルト４と、インク記録ヘッド１及び定着促進液ヘッド２から予備吐出される予備吐出液を溜めるための予備吐出液溜め５とを有している。ここで、予備吐出とは、画像の記録に寄与しないインクや定着促進液の吐出をいう。
【００２８】
インク記録ヘッド１は、いずれもフルライン型ヘッドであり、この実施形態では、所謂１パスで記録を行うため、６００ｄｐｉ以上のノズル密度を有し、また、Ａ４サイズ短手方向と略同様の幅を有し、その記録幅８インチ幅にわたり４８００個以上のノズルを有するヘッド構成としている。ここで、インク記録ヘッド１ｋはブラックインク（Ｂｋ）を、インク記録ヘッド１ｃはシアン（Ｃ）インクを、インク記録ヘッド１ｍはマゼンタ（Ｍ）インクを、インク記録ヘッド１ｙはイエロー（Ｙ）インクをそれぞれ吐出し、用紙搬送方向上流側から下流側に向かって、これらの４個のインク記録ヘッド１を順次図示しないヘッドホルダに保持している。
【００２９】
これらのインク記録ヘッド１としては、振動板を圧電素子などの電気機械変換素子で変形させて液滴を吐出させるヘッド、電気熱変換体を用いてバブルを発生させて液滴を吐出させるヘッド、振動板を静電力で変形させて液滴を吐出させるヘッドなど、各種のヘッドを用いることができる。
【００３０】
また、ここでは、４個のインク記録ヘッド１を用いて、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、及びブラック（Ｂｋ）のインクを吐出させるようにしているが、３色のインク、或いは淡い色のインクを付加した６色或いは７色のインクを吐出させるヘッド構成とすることもできる。
【００３１】
定着促進液ヘッド２は、フルライン型ヘッドであり、インク定着を促進させると共に画像濃度向上や耐水性向上をはかるための処理液（定着促進液）を吐出するヘッドであり、この例ではインク記録ヘッド１よりも用紙搬送方向の最も上流側に配置している。定着促進液をローラーなどの別手段で用紙に塗布する方法もあるが、定着促進液の消費量を少なくするため、また、保存安定性などの観点から、記録ヘッドと同様のヘッドより定着促進液を吐出する構成としている。なお、定着促進液ヘッド２はインク記録ヘッド１の下流側に配置されていても良い。
【００３２】
搬送ベルト４は、静電力を利用して用紙を吸着して搬送する静電吸着ベルトである。このような搬送ベルト４としては、絶縁性の材質からなるベルト中に櫛歯状の導電性電極が搬送方向に互いに向かい合い、互いの凹部に互いの凸部が入りこむように構成され、各々の櫛歯電極にブラシにより給電される方式の静電吸着ベルトを用いることができる。また、絶縁性の材質からなるベルトに、その搬送系の外部に帯電用ローラを搬送ベルトに接触するように配置し、この帯電ローラーに正、負の電圧を印加する方式の静電吸着ベルトを用いることもできる。
【００３３】
この搬送ベルト４は、駆動ローラ１１及びローラ１２、１３、１４間に張装されて回転駆動される。そして、ローラ１２に対応して給紙用の搬送ローラ１５を配置し、またローラ１３に対応して排紙用の排紙ローラ１６をそれぞれ配置している。また、搬送ベルト４のローラ１４に対応して搬送ベルト４に当接する吸収体からなるクリーニングローラ１７を配置している。
【００３４】
そして、この搬送ベルト４にはインク記録ヘッド１から予備吐出されるインク、定着促進液ヘッド２から予備吐出される定着促進液が通過可能な開口２１を形成している。
【００３５】
予備吐出液溜め５は、定着促進液ヘッド２、各インク記録ヘッド１に搬送ベルト４を介して対向し、定着促進液用と記録インク用に液溜めを分離する仕切り部２２を設けると共に、仕切られた各部に発泡ポリウレタン等からなるインク用の吸収体２４及び定着促進液用の吸収体２５とをそれぞれ分離して配置している。
【００３６】
さらに、予備吐出液溜め５には予備吐出された定着促進液及び記録インクを吸引排出するための個別のポンプ２６、２７を接続し、吸収体２９を有する共通の廃液溜め２８に排出できるようにしている。
【００３７】
このように予備吐出液溜め５を定着促進液用と記録インク用に仕切る構成とし、且つ吸収体を定着促進液用と記録インク用に分離して設けることにより、定着促進液が吸収体に吐出衝突した場合に発生したミストが搬送ガイドの下流側に移動し記録インク用吸収体上で反応固化すること、及び、吸収体内部で両者の反応固化することを防止し、吸収体吸収能力の低下の結果として生じる、予備吐出時の吸収体上での多量のインクミスト発生を防止することができる。
【００３８】
さらに、予備吐出された定着促進液、及びインクを個別のポンプで廃液溜めの吸収体に排出することにより、吸収体の吸収能力を長時間一定に保持でき、吸収体吸収能力の低下の結果として生じる予備吐出時の多量のインクミスト発生を防止することができる。さらにまた、廃液溜めに排出された定着促進液、及びインクは吸収体中で拡散反応固化する。このため、廃液溜め部をインクジェット記録装置内でカセット化し、そのカセット部分を本体より引きぬき取り出すことにより、手を汚すことなく吸収体の交換が可能となったり、装置低部に大面積の吸収体を配置することにより装置寿命を超える廃液吸収が可能となる。
【００３９】
また、予備吐出液溜め５の吸収体２４、２５には、吸収体２４、２５とインク及び定着促進液の衝突角度が鋭角となるように、傾斜面２４ａ、２５ａを設けている。吸収体２４、２５と予備吐出液との衝突角度が４５度以下、好ましくは３０度以下にすることで、インク及び定着促進液が吸収体２４、２５に衝突する際に発生するミストを著しく低減することができる。
【００４０】
さらに、搬送ローラ１５に近接してその下流側に用紙３の先端を検知するとともに、搬送ベルト４の開口２１を検出するための検出手段であるセンサ３０を配置している。
【００４１】
このように構成したこのインクジェット記録装置においては、搬送ローラ１５より給紙搬送された用紙３はその先端位置を両端に設けられたセンサ３０、３０により検出される。ここで、スキュー等により用紙３が異常に給紙された場合に備えて、両端のセンサ３０，３０の出力値が所定の値を超えた場合は、記録画像位置がずれたり、ジャムの原因となるため、給紙を停止することが好ましい。
【００４２】
ここで、同一サイズの用紙３を連続記録する場合は、搬送ベルト４の開口２１の位置と用紙３の先端位置がほぼ一定の関係で繰り返し搬送され、搬送ベルト４の開口２１の先端位置が同じく２個のセンサ３０で読み取られる。すなわち、図２に示すように、センサ３０により検出された開口先端位置Ｌ１、開口幅から決定される開口中心位置Ｌ２、及び用紙３の先端位置Ｌ３が決定される。
【００４３】
そして、搬送ベルト４の開口２１の中心位置が定着促進液ヘッド２の吐出口のほぼ直下の位置に来るタイミングで、定着促進液ヘッド２から定着促進液の所定回数の予備吐出が行われ、この予備吐出液は開口２１を通じて予備吐出液溜め５に吐出され、吸収体２５に吸収される。
【００４４】
続いて、用紙３の搬送に伴い、開口２１の中心位置がＢＫ、Ｃ、Ｍ、Ｙの各インク記録ヘッド１ｋ、１ｃ、１ｍ、１ｙの吐出口のほぼ直下に位置するタイミングが検出され、各インクの予備吐出が行われ、この予備吐出液は開口２１を通じて予備吐出液溜め５に吐出され、吸収体２４に吸収される。
【００４５】
また、用紙３の先端からの画像記録開始位置が求められ、定着促進液ヘッド２、インク記録ヘッド１から画像記録のための定着促進液及び各インクの吐出が用紙の搬送にあわせて行われ、画像記録が終了する。
【００４６】
なお、各ヘッドからの吐出方向が不良の場合で搬送ベルト４の開口２１から外れて定着促進液やインクが吐出される異常に備えて、搬送ベルト４の記録ヘッド１の下流側にクリーニングローラ１７を配置しているので、この場合にはクリーニングローラ１７で搬送ベルト４の清掃を行うことができる。
【００４７】
次に、本発明に係るインクジェット記録装置の第２実施形態について図３を参照して説明する。
この実施形態では、搬送ベルト４にはインク予備吐出用の開口２０と、定着促進液予備吐出用の前述した開口２１とを設けている。また、搬送ベルト４の駆動ローラ１１に対応して、搬送ベルト４の当接可能な定着促進液用のクリーニングローラ１８を配置している。なお、前述したクリーニングローラ１７はインク用クリーニングローラとして用いる。
【００４８】
ここで、クリーニングローラ１７、１８はそれぞれ搬送ベルト４に接触する位置と搬送ベルト４から離れた後退位置との間で進退可能に配置し、駆動手段、例えばソレノイドによって進退させるようにしている。なお、これらのクリーニングローラ１７、１８は後退位置を初期位置としている。
【００４９】
そして、図４に制御部の概略を示すように、この記録装置全体の制御を司る主制御部４１は、センサ３０からの検出結果に基づいて前記第１実施形態で説明したように各ヘッド１、２からの予備吐出のタイミングを決定して予備吐出を行わせ、また、ドライバ４２を介して搬送ベルト４を回転させるモータ４３の回転駆動を制御し、ドライバ４４を介してクリーニングローラ１７を進退させるソレノイド４５、クリーニングローラ１８を進退させるソレノイド４６をそれぞれ駆動制御する。
【００５０】
このように構成したので、センサ３０からの検出結果に基づいて用紙３の先端位置、各々の開口２０、２１の先端位置を検出し、用紙３の先端位置、各々の開口２０、２１の中心位置を決定して、定着促進液ヘッド２からの定着促進液、インク記録ヘッド１ｋからのＢＫインクの予備吐出が行われ、続いてインク記録ヘッド１ｃ、１ｍ、１ｙから順次Ｃ，Ｍ、Ｙインクの予備吐出が行われる。
【００５１】
ここで、定着促進液、及び記録用インクは別の開口２１、２０を介して予備吐出されるため、開口が１つの場合に比べて、開口周辺が異常吐出などで汚れた場合も、予備吐出液とインクの反応固化を防止することができる。
【００５２】
また、クリーニングローラ１７、１８は、定着促進液用とインク用の開口２１、２０が各ローラ１８、１７の直下に来るタイミングで搬送ベルト４に接触するように主制御部４１から駆動制御する。これにより、各クリーニングローラ１８、１７及び搬送ベルト４上での定着促進液とインクの混合固化を防止することができ、搬送ベルト４の安定性とクリーニングローラ１７、１８のクリーニング性能維持を長期にわたり維持することができる。なお、定着促進液用とインク用の２つのクリーニングローラ１８，１７は、常時搬送ベルト４に接触する構成とすることもできる。
【００５３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るインクジェット記録装置によれば、被記録媒体を搬送する搬送手段に、インク記録ヘッドから予備吐出されるインク及び／又は定着促進液ヘッドから予備吐出される定着促進液が通過可能な開口を設けたので、予備吐出による搬送手段の汚れを防止することができ、定着促進液を併用した場合の定着促進液とインクの反応固化を防止できるとともに、定着促進液やインクの回収を確実に行うことができるようになり、印字品位が向上し、信頼性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るインクジェット記録装置の第１実施形態を説明するヘッド部近傍の模式的構成図
【図２】図１の平面説明図
【図３】本発明に係るインクジェット記録装置の第２実施形態を説明するヘッド部近傍の模式的構成図
【図４】同記録装置のクリーニングローラの駆動制御に係わる部分の説明に供するブロック説明図
【符号の説明】
１ｙ、１ｍ、１ｃ、１ｋ…インク記録ヘッド、２…定着促進液ヘッド、４…搬送ベルト、５…予備吐出液溜め、２０、２１…開口。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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