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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024175900
(43)【公開日】2024-12-19
(54)【発明の名称】インクジェット記録装置
(51)【国際特許分類】
   B41J 2/01 20060101AFI20241212BHJP
   B41J 2/165 20060101ALI20241212BHJP
【FI】
B41J2/01 301
B41J2/01 305
B41J2/01 303
B41J2/165
【審査請求】未請求
【請求項の数】4
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2023093988
(22)【出願日】2023-06-07
(71)【出願人】
【識別番号】000006150
【氏名又は名称】京セラドキュメントソリューションズ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001933
【氏名又は名称】弁理士法人 佐野特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】森田 貴仁
【テーマコード(参考)】
2C056
【Fターム(参考)】
2C056EA23
2C056FA13
2C056HA07
2C056HA10
2C056HA11
2C056HA12
2C056HA29
2C056HA38
2C056JA01
2C056JB04
2C056JB07
(57)【要約】
【課題】小型化可能なインクジェット記録装置を提供する。
【解決手段】インクジェット記録装置は、搬送部と、記録ヘッドと、ヘッドハウジングと、ガイドレールと、を備える。記録ヘッドは、搬送部により搬送される記録媒体にインクを吐出する複数のノズルが設けられたインク吐出面を有する。ヘッドハウジングは、記録ヘッドを保持する。ガイドレールは、ヘッドハウジングを搬送ベルトに対して往復移動可能に支持する。インク吐出面は、搬送ベルトの搬送面に対して平行である。また、インク吐出面は、搬送ローラーの軸方向に直交する断面において、水平方向に対して傾斜している。水平方向に延びるガイドレールに沿ってヘッドハウジングを移動させることにより、インク吐出面は、搬送面に接近した印字位置と、搬送面から退避したメンテナンス位置と、を往復移動する。
【選択図】図6
【特許請求の範囲】
【請求項1】
記録媒体を搬送する搬送ベルトと、前記搬送ベルトが掛け渡される搬送ローラーと、を有する搬送部と、
前記搬送部により搬送される前記記録媒体にインクを吐出する複数のノズルが設けられたインク吐出面を有する記録ヘッドと、
前記記録ヘッドを保持するヘッドハウジングと、
前記ヘッドハウジングを前記搬送ベルトに対して往復移動可能に支持するガイドレールと、
を備えたインクジェット記録装置において、
前記インク吐出面は、前記搬送ベルトの搬送面に対して平行であるとともに、
前記インク吐出面は、前記搬送ローラーの軸方向に直交する断面において、水平方向に対して傾斜しており、
水平方向に延びる前記ガイドレールに沿って前記ヘッドハウジングを移動させることにより、前記インク吐出面は、前記搬送面に接近した印字位置と、前記搬送面から退避したメンテナンス位置と、を往復移動する、インクジェット記録装置。
【請求項2】
前記搬送部は、
前記搬送ベルトが掛け渡される搬送ローラーと、
前記搬送ローラーの軸方向外側に配置されるローラーハウジングと、
を有し、
前記ヘッドハウジングは、前記インクの吐出方向に突出する突出部を有し、
前記突出部は、前記インク吐出面が前記印字位置に配置されたときに、前記ローラーハウジングと接触し、前記インク吐出面と前記搬送面との距離を一定に保持する、請求項1に記載のインクジェット記録装置。
【請求項3】
前記ヘッドハウジングは、前記搬送方向に直交する前記記憶媒体の幅方向に突出する凸部を有し、
前記ローラーハウジングは、
前記ヘッドハウジングと対向する面が水平方向に凹んで形成される凹部を有し、
前記インク吐出面が前記印字位置に配置されたときに、前記凸部が前記凹部内に配置される、請求項1又は請求項2に記載のインクジェット記録装置。
【請求項4】
前記ノズルが前記記録媒体に前記インクを吐出するタイミングは、前記インク吐出面が前記印字位置に配置されたときにおける、前記インク吐出面と前記搬送面との距離に基づいて決まる、請求項1又は請求項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関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来のインクジェット記録装置は、搬送部と、記録ヘッドと、ヘッドハウジングと、ガイドレールと、を備える。搬送部は、記録媒体を搬送する搬送ベルトを有する。記録ヘッドは、搬送部により搬送される記録媒体にインクを吐出する複数のノズルが設けられたインク吐出面を有する。ヘッドハウジングは、記録ヘッドを保持する。ガイドレールは、ヘッドハウジングを搬送ベルトに対して退避可能に支持する。インク吐出面は、搬送ベルトの搬送面に対して平行である。上下方向に延びるガイドレールに沿ってヘッドハウジングを移動させることにより、インク吐出面は、搬送面に接近した印字位置と、搬送面から退避したメンテナンス位置と、を往復移動する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2005-262808号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、上記特許文献1に開示されたインクジェット記録装置は、ヘッドハウジングが上下方向に移動するため、上下方向に大型化する問題があった。
【0005】
本発明は、小型化可能なインクジェット記録装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記目的を達成するために本発明の第1の構成は、搬送部と、記録ヘッドと、ヘッドハウジングと、ガイドレールと、を備えたインクジェット記録装置である。搬送部は、記録媒体を搬送する搬送ベルトと、搬送ベルトが掛け渡される搬送ローラーと、を有する。記録ヘッドは、搬送部により搬送される記録媒体にインクを吐出する複数のノズルが設けられたインク吐出面を有する。ヘッドハウジングは、記録ヘッドを保持する。ガイドレールは、ヘッドハウジングを搬送ベルトに対して往復移動可能に支持する。インク吐出面は、搬送ベルトの搬送面に対して平行である。また、インク吐出面は、搬送ローラーの軸方向に直交する断面において、水平方向に対して傾斜している。水平方向に延びるガイドレールに沿ってヘッドハウジングを移動させることにより、インク吐出面は、搬送面に接近した印字位置と、搬送面から退避したメンテナンス位置と、を往復移動する。
【発明の効果】
【0007】
本発明の第1の構成によれば、小型化可能なインクジェット記録装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
図1】本発明の一実施形態に係るインクジェット記録装置としてのプリンター100の全体構成を示す概略断面図
図2】プリンター100の第1搬送部5及び記録部9の平面図
図3】プリンター100の記録部9のラインヘッド11C~11Kを構成する記録ヘッド17a~17cの側面図
図4】プリンター100の記録ヘッド17a~17cをインク吐出面F側から見た平面図
図5】プリンター100の第1搬送部5及び記録部9の一部を示す斜視図
図6】プリンター100の第1搬送部5に対する記録部9の動作を示す説明図
図7】プリンター100の第1搬送部5に対する記録部9の動作を示す説明図
図8】プリンター100の記録ヘッド17a~17cの回復動作を説明する説明図
図9】プリンター100の記録ヘッド17a~17cの回復動作を説明する説明図
【発明を実施するための形態】
【0009】
〔1.インクジェット記録装置の構成〕
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態であるプリンター100(インクジェット記録装置。以下、プリンター100と称する)について説明する。図1は、本発明の一実施形態に係るプリンター100の概略の構成を示す説明図である。説明の便宜上、プリンター100が使用可能な設置状態(図1に示す状態)で鉛直方向を上下方向(Z1-Z2方向)と定義する。また、図1に示すプリンター100の紙面手前側の面を正面(前面)として前後方向(Y1-Y2方向)を定義する。また、設置状態のプリンター100の正面を基準として左右方向(X1―X2方向)を定義する。本実施形態では、左右方向(X1―X2方向)は、上下方向(Z1-Z2方向)及び前後方向(Y1-Y2方向)と直交している。
【0010】
プリンター100は、用紙収容部である給紙カセット2を備えている。給紙カセット2は、プリンター本体1の内部下方に配置されている。給紙カセット2の内部には、記録媒体の一例である用紙Pが収容されている。給紙カセット2の用紙搬送方向下流側、すなわち図1における給紙カセット2の右側(X1側)の上方には給紙装置3が配置されている。この給紙装置3により、用紙Pは図1において給紙カセット2の右上方に向け、1枚ずつ分離されて送り出される。
【0011】
また、プリンター100はその内部に第1用紙搬送路4aを備えている。第1用紙搬送路4aは、給紙カセット2の給紙方向である右上方に位置する。給紙カセット2から送り出された用紙Pは第1用紙搬送路4aによりプリンター本体1の側面に沿って垂直上方に搬送される。
【0012】
用紙搬送方向に対して第1用紙搬送路4aの下流端にはレジストローラー対13が備えられている。さらにレジストローラー対13の用紙搬送方向下流側直近には第1ベルト搬送部(搬送部)5及び記録部9が配置されている。給紙カセット2から送り出された用紙Pは第1用紙搬送路4aを通ってレジストローラー対13に到達する。レジストローラー対13は用紙Pを一旦停止させて斜め送りを矯正しつつ記録部9が実行するインク吐出動作とのタイミングを計り、第1ベルト搬送部(搬送部)5に向かって用紙Pを再搬送する。
【0013】
用紙搬送方向に対して第1ベルト搬送部(搬送部)5の下流側(図1の左側X2)には第2ベルト搬送部12が配置されている。記録部9にてインク画像が記録された用紙Pは第2ベルト搬送部12へと送られ、第2ベルト搬送部12を通過する間に用紙P表面に吐出されたインクが乾燥される。
【0014】
用紙搬送方向に対して第2ベルト搬送部12の下流側であってプリンター本体1の左側面近傍にはデカーラー部14が備えられている。第2ベルト搬送部12にてインクが乾燥された用紙Pはデカーラー部14へと送られ、用紙幅方向に並んだ複数のローラーを用いて用紙Pに生じたカールが矯正される。
【0015】
用紙搬送方向に対してデカーラー部14の下流側(図1の上方)には第2用紙搬送路4bが備えられている。デカーラー部14を通過した用紙Pは両面記録を行わない場合、第2用紙搬送路4bから排出ローラー対を介してプリンター100の左側面外部に設けられた用紙排出トレイ15に排出される。
【0016】
また、第2ベルト搬送部12の下方にはメンテナンスユニット19及びキャップユニット30が配置されている。メンテナンスユニット19は、後述するパージを実行する際に記録部9の下方に移動し、後述する記録ヘッド17a~17cの吐出ノズル(ノズル)18(図2参照)から押し出されたインクを拭き取り、拭き取られたインクを回収する。キャップユニット30は、記録ヘッド17a~17cのインク吐出面F(図3参照)をキャッピングする際に記録部9の下方に移動し、さらに上方に移動して記録ヘッド17a~17cの下面に装着される。
【0017】
図2は、プリンター100の記録部9を上方から見た図である。記録部9は、ヘッドハウジング10と、ヘッドハウジング10に保持されたラインヘッド11C、11M、11Y、及び11Kを備えている。これらのラインヘッド11C~11Kは、複数の搬送ローラー7に張架された第1搬送ベルト(搬送ベルト)8の搬送面8aに対して所定の間隔(例えば1mm)が形成されるような高さに支持される。また、ラインヘッド11C~11Kは、用紙搬送方向(A方向)と直交する用紙幅方向(Y1-Y2方向)に沿って複数(ここでは3個)の記録ヘッド17a~17cが千鳥状に配列されている。ラインヘッド11C~11Kは、搬送される用紙Pの幅以上の記録領域を有しており、第1搬送ベルト8によって搬送される用紙Pに対して、吐出ノズル18から水性インク(インク)を吐出する。
【0018】
図3は、記録部9のラインヘッド11C~11Kを構成する記録ヘッド17の側面図であり、図4は、記録ヘッド17a~17cをインク吐出面F側から見た平面図である。図3及び図4では、記録ヘッド17a~17cは同一の形状及び構成であるため、記録ヘッド17a~17cを一つの図で示している。記録ヘッド17a~17cのインク吐出面Fには吐出ノズル18が多数配列されたノズル領域Rが設けられている。また、インク吐出面Fには撥水膜(図示せず)が形成されている。
【0019】
各ラインヘッド11C~11Kを構成する記録ヘッド17a~17cには、それぞれインクタンク(図示せず)に貯留されている4色(シアン、マゼンタ、イエロー及びブラック)のインクがラインヘッド11C~11Kの色毎に供給される。
【0020】
各記録ヘッド17a~17cは、外部コンピューターから受信した画像データに応じて、第1搬送ベルト8の搬送面に吸着保持されて搬送される用紙Pに向かって吐出ノズル18からインクを吐出する。これにより、第1搬送ベルト8上の用紙Pにはシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの4色のインクが重ね合わされたカラー画像が形成される。
【0021】
また、記録ヘッド17a~17cの乾燥や目詰まりによるインクの吐出不良を防止するために、長期間停止後の印字開始時は全ての記録ヘッド17a~17cの吐出ノズル18から、また印字動作の合間にはインク吐出量が規定値以下の記録ヘッド17a~17cの吐出ノズル18から、ノズル内の粘度が高くなったインクを押し出すパージを実行して、次の印字動作に備える。
【0022】
〔2.第1搬送部5に対する記録部9の動作〕
図5は、第1搬送部(搬送部)5及び記録部9の一部を示す斜視図である。図6図7は、記録部9の動作を示す説明図であり、搬送ローラー7の軸方向(Y1―Y2方向)に直交する断面図である。また、図6は、ヘッドハウジング10が印字位置にある状態を示し、図7は、ヘッドハウジング10がメンテナンス位置にある状態を示す。なお、以下の説明において、用紙幅方向(Y1―Y2方向)は、搬送ローラー7の軸方向に一致する。
【0023】
本実施形態では、インク吐出面Fは、第1搬送ベルト8の搬送面8aに対して平行に配置される。また、インク吐出面Fは、搬送ローラー7の軸方向(Y1―Y2方向)に直交する断面において、水平方向(X1-X2方向)に対して傾斜している。これにより、第1搬送ベルト8及びヘッドハウジング10が配置される空間を左右方向(X1-X2方向)に狭めてプリンター100を左右方向(X1-X2方向)に小型化できる。
【0024】
第1搬送部(搬送部)5は、第1搬送ベルト(搬送ベルト)8と、複数の搬送ローラー7と、ローラーハウジング6と、を有する。第1搬送ベルト8は、用紙(記録媒体)Pを用紙搬送方向Aに搬送する。搬送ローラー7は、第1搬送ベルト8が掛け渡される。ローラーハウジング6は、搬送ローラー7の軸方向の両外側に一対配置され、プリンター本体1に固定されている。なお、ローラーハウジング6は、搬送ローラー7を回転可能に支持してもよい。
【0025】
各ローラーハウジング6は、ヘッドハウジング10と水平方向に対向する面から水平方向に凹んで形成される凹部62aを有する。凹部62aは、後述する凸部10cと水平方向(X1-X2方向)に対向して配置される。
【0026】
また、各ローラーハウジング6には、水平方向に延びるガイドレール60a、60bが固定されている。ガイドレール60a、60bは、第1搬送ベルト8の軸方向外側に配置され、水平方向(X1-X2方向)に延びるガイド孔61a、61bを有する。
【0027】
ヘッドハウジング10は、本体部101と、側面突出部102と、を有する。本体部101は、吐出方向Bから視て四角形であり、内部にラインヘッド11C、11M、11Y、及び11Kを収容する。本実施形態では、本体部101の外周縁は、第1搬送ベルト8よりも用紙幅方向(Y1―Y2方向)の内側に配置されている(図2参照)。
【0028】
側面突出部102は、本体部101の用紙幅方向(Y1―Y2方向)の両側面の一部から第1搬送ベルト8よりも用紙幅方向(Y1―Y2方向)の外側に突出している(図2参照)。側面突出部102は、用紙幅方向(Y1―Y2方向)の両側面からそれぞれガイド突起部10a、10bがそれぞれ突出している。ガイド突起部10a、10bは、用紙搬送方向Aに平行に並んで配置されている。なお、本実施形態では、側面突出部102を設けたが、側面突出部102を設けなくてもよい。このとき、ガイド突起部10a、10bは、本体部101の用紙幅方向(Y1―Y2方向)の両側面に直接設けられる。
【0029】
ガイド突起部10aは、ガイド孔61a内部に嵌められ、ガイド突起部10bは、ガイド孔61b内部に嵌められる。これにより、ヘッドハウジング10は、一対のガイドレール60a、60bに用紙幅方向(Y1―Y2方向)から挟まれて支持される。また、ガイド突起部10a、10bは、ガイド孔61a、61b内を摺動する。
【0030】
すなわち、ガイドレール60a、60bは、ヘッドハウジング10を第1搬送ベルト(搬送ベルト)に対して往復移動可能に支持する。また、水平方向に延びるガイドレール60a、60bに沿ってヘッドハウジング10を移動させることにより、インク吐出面Fは、搬送面8aに接近した印字位置(図6参照)と、搬送面8aから退避したメンテナンス位置(図7参照)と、を往復移動する。
【0031】
ヘッドハウジング10が、印字位置にあるときに、印刷動作が実行される。印刷動作により、第1搬送ベルト8によって搬送される用紙Pに対して、吐出ノズル18から水性インク(インク)が吐出される。また、ヘッドハウジング10が、メンテナンス位置にあるときに、記録ヘッド17の回復動作が実行される。回復動作では、メンテナンスユニット19が、メンテナンス位置にあるヘッドハウジング10の下方に移動する。回復動作については後で詳細に説明する。
【0032】
また、本体部101の用紙幅方向(Y1―Y2方向)の両側面において、側面突出部102よりも第1搬送ベルト8側に凸部10cが形成されている(図6図7参照)。凸部10cの先端は、第1搬送ベルト8よりも用紙幅方向(Y1―Y2方向)の外側に突出している。凸部10cの先端部は、ローラーハウジング6と水平方向(X1-X2方向)に対向して配置される。インク吐出面Fが印字位置に配置されたときに、凸部10cは、凹部62a内に配置される。これにより、インク吐出面Fを含むヘッドハウジング10が、用紙搬送方向Aにズレることを防止できる。
【0033】
また、各側面突出部102は、インクの吐出方向Bに突出する突出部103を有数する。すなわち、ヘッドハウジング10は、インクの吐出方向Bに突出する突出部103を有する。突出部103は、各側面突出部102の用紙搬送方向Aに並んで2個ずつ配置される。突出部103は、ローラーハウジング6と水平方向(X1-X2方向)に対向して配置される。
【0034】
突出部103は、インク吐出面Fが印字位置に配置されたときに、ローラーハウジング6と接触し、インク吐出面Fと搬送面8aとの吐出方向Bにおける距離(例えば1mm)を一定に保持する(図6参照)。これにより、インク吐出面Fと搬送面8aとの距離がズレることを防止できる。
【0035】
なお、吐出ノズル(ノズル)18が用紙(記録媒体)Pにインクを吐出するタイミングは、インク吐出面Fが印字位置に配置されたときにおける、インク吐出面Fと搬送面8aとの距離に基づいて決めることが好ましい。これにより、メンテナンス位置から印字位置にヘッドハウジング10を移動したときに、インク吐出面Fと搬送面8aとの距離がズレた場合でも、印字性能が低下することを防止できる。
【0036】
なお、ガイドレール60a、60bの外側には、ヘッドハウジング10を水平方向(X1-X2方向)に移動させるための駆動モーター(不図示)と、駆動モーターに接続されるギア列(不図示)と、が設けられている。駆動モーターが回転することにより、ギア列が回転し、ヘッドハウジング10が印字位置とメンテナンス位置との間を水平方向(X1-X2)に移動する。
【0037】
〔3.記録ヘッド17a~17cの回復動作〕
図8図9は、記録ヘッド17a~17cの回復動作を説明する説明図である。プリンター100では、記録ヘッド17a~17cのインク吐出面Fを清浄にするために、長期間停止後の印刷開始時及び印刷動作の合間には、全ての記録ヘッド17a~17cの回復動作を実行し、次の印刷動作に備える。
【0038】
記録ヘッド17の回復動作を行う場合、ヘッドハウジング10を、印字位置からメンテナンス位置に移動させ、メンテナンスユニット19を待避位置(図1参照)からヘッドハウジング10の下方に移動させる。
【0039】
次に、インクが記録ヘッド17a~17cに供給される。供給されたインク22は、吐出ノズル18から強制的に押出(パージ)される。このパージ動作により、吐出ノズル18内の増粘インク、異物や気泡が排出され、記録ヘッド17a~17cを回復することができる。
【0040】
次に、インク吐出面Fに排出されたインク22を拭き取るワイピング動作を行う。具体的には、図8に示すように、ユニット昇降機構によりメンテナンスユニット19を上昇させることによって、ワイパー35を、記録ヘッド17a~17cのインク吐出面Fの拭き取り開始位置に圧接する。
【0041】
そして、ワイパー35が記録ヘッド17a~17cのインク吐出面Fに押し出されたインク22を拭き取る。図9に示すように、ワイパー35が記録ヘッド17a~17cのインク吐出面Fの下流側端部まで移動した後、ワイパー35を記録ヘッド17a~17cのインク吐出面Fから下方に退避させる。
【0042】
その後、メンテナンスユニット19をヘッドハウジング10の下方から待避位置(図1参照)に移動させる。次に、ヘッドハウジング10をメンテナンス位置から印字位置に移動させる。
【0043】
その他、本発明は上記各実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、記録ヘッド17a~17cの吐出ノズル18の個数やノズル間隔等はプリンター100の仕様に応じて適宜設定することができる。また、記録ヘッドの数も特に限定されるものではなく、例えば各ラインヘッド11C~11Kにつき記録ヘッド17を1個、2個、或いは4個以上配置することもできる。
【産業上の利用可能性】
【0044】
本発明は、記録媒体に水性インクを吐出するノズルを有するインクジェット記録装置に利用可能である。
【符号の説明】
【0045】
1 プリンター本体
2 給紙カセット
3 給紙装置
4a 第1用紙搬送路
4b 第2用紙搬送路
5 第1ベルト搬送部(搬送部)
6 ローラーハウジング
7 搬送ローラー
8 第1搬送ベルト(搬送ベルト)
8a 搬送面
9 記録部
10 ヘッドハウジング
10a、10b ガイド突起部
10c 凸部
11C、11M、11Y ラインヘッド
11C~11K ラインヘッド
12 第2ベルト搬送部
13 レジストローラー対
14 デカーラー部
15 用紙排出トレイ
17a~17c 記録ヘッド
18 吐出ノズル(ノズル)
19 メンテナンスユニット
22 インク
30 キャップユニット
35 ワイパー
60a、60b ガイドレール
61a、61b ガイド孔
62a 凹部
100 プリンター
101 本体部
102 側面突出部
103 突出部
A 用紙搬送方向
B 吐出方向
F インク吐出面
P 用紙
R ノズル領域
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9