JP2009039981A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 記録シートを支持するプラテンを、汚損されていない摺擦面で長期にわたって容易にこまめに清掃することができる清掃手段を備えたインクジェット記録装置を提供する。
【解決手段】 キャリッジに搭載された記録ヘッドと対向する位置で記録シートを支持するプラテンと、プラテンを清掃するためにキャリッジの移動方向に移動可能に配された清掃手段と、を備える。清掃手段は、一対の芯部材によりキャリッジの移動方向と交差する方向に巻取移動可能に巻装された摺動部材と、摺動部材をプラテンに押圧するための押圧機構と、を具備する。摺動部材をプラテンに押圧して巻取移動させることによりプラテンを摺擦する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、 移動するキャリッジに搭載された記録ヘッドからインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置に関し、特に、記録ヘッドと対向する位置で記録シートを支持するプラテンを清掃するための清掃手段を備えたインクジェット記録装置に関する。

プリンタ、複写機、ファクシミリ等の機能を有する記録装置は、画像情報に基づいて記録ヘッドにより記録媒体に画像を記録するように構成されている。記録装置には、インクジェット式、レーザービーム式、熱転写式、感熱式、ワイヤドット式など、種々の記録方式がある。そのうちのインクジェット記録装置は、記録ヘッドに設けられた複数の吐出口からインクを吐出して記録を行う。インクジェット記録装置においては、微小なインク滴を吐出するため、記録のための主滴の他に、霧状のインクミストも同時に発生することがある。通常の記録動作においては、インクミストの量はごく僅かであり、画質に影響を及ぼすことはほとんどない。

ところが、記録媒体である記録シートを記録ヘッドと対向する位置で支持するプラテンには、長期間の記録によりインクに紙紛等が混ざり合って乾燥した増粘インクが堆積し続けることがある。さらには、記録シートの余白を縮小したり、フチ無し記録を行う場合には、記録シートの端縁部におけるインク濃度が高くなり、インクが堆積し易い環境が作り出される。そうなると、堆積したインクにより、記録シートを支持するプラテン面が汚れ、このインク汚れが記録シートにも転写されてしまい、記録物の品質が低下することになる。これがシート裏面では許容範囲であっても、両面記録の場合には重大な画質低下につながる。また、増粘した堆積物は、プラテン面の平滑性を損なうことがあり、記録シートの斜行、シワ発生、あるいは紙折れなどの原因となることがある。最悪の場合には、給紙不良の原因にもなる。このような不都合に対処する手段として、特許文献１には、プラテン面に転接又は摺擦することにより汚れを拭き取る清掃手段が開示されている。
特開平０７−０６８７９２号公報

しかしながら、従来の清掃手段では、増粘インク等の堆積物を十分に除去できないという不都合があった。すなわち、従来の清掃手段では、インクが増粘する期間を与えないような適正なタイミングで拭き取りを行うことができない。このため、紙紛等と混ざり合って乾燥した増粘したインクの場合に、摺動部材による転接又は摺擦だけでは十分な除去効果が得られないという技術的課題があった。
また、期待する清掃効果を得るには、摺動部材の清掃面を可能な限り長期間にわたって清浄な状態に維持できることが要請されるが、従来の清掃手段では、このような要請にも十分に応えることができなかった。さらに、従来の清掃手段では、拭き取るための摺動部材を短期間で交換する必要があり、使用者にとってコスト及び手間の面で大きな負担になるという不都合もあった。

本発明はこのような技術的課題に鑑みてなされたものである。本発明の目的は、記録シートを支持するプラテンを、汚損されていない摺擦面で長期にわたって容易にこまめに清掃することができる清掃手段を備えたインクジェット記録装置を提供することである。

本発明は、移動するキャリッジに搭載された記録ヘッドからインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置において、前記記録ヘッドと対向する位置で記録シートを支持するプラテンと、前記プラテンを清掃するために前記キャリッジの移動方向に移動可能に配された清掃手段と、を備え、前記清掃手段は、一対の芯部材により前記キャリッジの移動方向と交差する方向に巻取移動可能に巻装された摺動部材と、前記摺動部材を前記プラテンに押圧するための押圧機構と、を具備し、前記摺動部材を前記プラテンに押圧して巻取移動させることにより該プラテンを摺擦することを特徴とする。

本発明によれば、記録シートを支持するプラテンを、汚損されていない摺擦面で長期にわたって容易にこまめに清掃することができる清掃手段を備えたインクジェット記録装置が提供される。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を具体的に説明する。なお、各図面を通して同一符号は同一又は対応部分を示すものである。図２は一実施形態に係るインクジェット記録装置の斜視図である。図２において、記録媒体である記録シートＳは不図示の給紙装置から送給され、その先端が搬送ローラ１とピンチローラ２のニップに当接する。なお、搬送ローラ１は砥石やアルミナなどの微小粒子を表面に着床させた砥石ローラで形成され、ピンチローラ２はゴムローラで形成されている。搬送ローラ１を砥石ローラにすることで、ローラの外径精度や振れ精度を高めることができ、ゴムローラの場合よりも記録シートＳの搬送精度を向上させることができる。記録シートＳが到達したところで搬送ローラ１の回転を開始させ、圧接されて従動回転するピンチローラとの共働により、記録シートＳの矢印Ａ方向への搬送が開始される。なお、給紙装置は、記録開始指令を受けると積載された記録シートの中から１枚ずつ分離して給送する自動給紙装置（オートシートフィーダ、ＡＳＦ）で構成されている。

搬送ローラ搬送上流側にはＰＥ（紙端）センサが配されており、記録シートＳの先端や有無が検出される。搬送ローラ１の搬送下流側には、プラテン３、記録ヘッド４及びキャリッジ７等を備えた画像形成部が構成されている。画像形成部では、プラテン３上に支持された記録シートＳに対する記録ヘッド４による画像形成（記録）が行われる。記録ヘッド４は、画像情報に基づいて複数の吐出口から選択的にインクを吐出して記録を行うインクジェット記録ヘッドである。インクジェット記録ヘッドでは、プラテン３に支持された記録シートＳと記録ヘッド４の吐出面（吐出口が配された面）との間には所定の隙間（例えば０．２〜２．０ｍｍ）が設けられている。記録ヘッド４はキャリッジ７に搭載されており、キャリッジ７は装置本体に互いに平行に設置されたガイドレール５、６に沿って往復移動可能に支持されている。キャリッジ７の移動方向（主走査方向）は記録シートＳの搬送方向（副走査方向）と交差する方向である。

本実施形態における記録ヘッド４は複数種類のインクを用いて記録を行うカラー記録用もしくは階調記録用の記録ヘッドであり、吐出面にはインクの種類に対応する複数の吐出口列が配されている。記録ヘッド４に対しては、タンク装着ユニット９に着脱自在に装着された複数のインクタンク８から、それぞれの供給チューブ１０を通して各吐出口列にインクが供給される。そこで、主走査方向に往復移動するキャリッジ７に搭載された記録ヘッド４により、プラテン３上に支持された記録シートＳにインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置が構成されている。記録ヘッド４の吐出面には各吐出口列を構成する複数の吐出口が設けられており、画像情報に基づいて各吐出口から選択的にインクを吐出することにより、記録媒体である記録シートＳに所望の画像が形成される。すなわち、キャリッジ７の移動に同期して記録ヘッド４からインクを吐出する１ライン分の記録と搬送ローラ１による所定ピッチの搬送とを交互に繰り返すことにより、記録シートＳの全領域に記録が行われる。プラテン３の搬送下流側には、搬送ローラ１と同期駆動される排出ローラ１２とこれに圧接されて従動回転する拍車１３が配されている。記録された記録シートＳは、排出ローラ１２及び拍車１３を通して装置本体外へ排出される。

記録ヘッド４の移動範囲であって記録範囲を外れた所定位置（例えばホームポジション）には、記録ヘッド４のインク吐出性能を維持回復するための回復ユニット１１が配設されている。回復ユニット１１は、記録ヘッド４の吐出面を覆うためのキャップ、吐出口面をキャッピングした状態で吐出口からインクを強制的に吸引するための吸引ポンプ、吐出面に付着したインク等の付着物を払拭するためのワイパーなどが備えている。回復ユニット１１から排出される廃インクは、装置本体の底部に配された不図示の廃インクタンクに回収される。この廃インクタンクは着脱可能（又は交換可能）である。

図１は一実施形態に係る清掃手段を備えた画像形成部の斜視図である。図３は一実施形態に係る清掃手段及びその駆動機構を示す斜視図である。図４は図１の画像形成部において清掃手段を記録シートの外側へ向けて移動させた状態を示す斜視図である。図１〜図４において、本実施形態に係るインクジェット記録装置には、プラテン３のプラテン面上のインク汚れを拭き取り除去するための清掃手段５０が設けられている。図示の構成では、清掃手段５０はキャリッジ７の側面に装着されている。キャリッジ７の側壁には、搬送方向所定距離をおいて一対の芯部材１７、１８が回転可能に取り付けられている。これらの芯部材１７、１８には、帯状もしくはシート状の摺動部材１６が巻取移動可能に巻装（ロール状に巻回）されている。摺動部材１６は、一方の芯部材を回転駆動することにより、キャリッジ７の移動方向と交差する方向に巻取移動可能に巻装されている。

また、キャリッジ７の側壁には、一対の芯部材１７、１８の間で摺動部材１６をプラテン３のプラテン面（記録シートを支持する面）に押圧するための押圧機構が設けられている。この押圧機構は、プラテン３に対し接近、離間する方向に駆動される押圧部材としての２本のガイドローラ１９、２０を具備している。すなわち、押圧部材としてのガイドローラ１９、２０は、記録シートの搬送方向と交差する方向の軸心を中心に回転自在に、かつ上下方向（プラテン３に接触離間する方向）に移動可能に取り付けられている。本実施形態に係る清掃手段５０は、上記のような摺動部材１６とガイドローラ１９、２０を具備するものである。

なお、上記の芯部材１７、１８には、回転駆動されないときに空回転しない程度の軽い摺動負荷を付与しておくことが好ましい。摺動部材１６は、プラテン面のインク汚れを拭き取ることから、布状もしくはスポンジ状のインク吸収性に優れた材質であることが好ましい。また、ガイドローラ１９、２０の表面材質は、プラテン３に押し付けたときにプラテン面を傷めないように十分に変形可能なゴム状もしくは発泡体状のものが好ましい。また、本実施形態に係る清掃手段５０は、キャリッジ７に装着されることでキャリッジ７とともに主走査方向に移動可能である。この場合、清掃手段５０のキャリッジ７に対する装着は、常設であっても良く、着脱自在であっても良い。着脱自在の場合は、使用しないときには移動可能範囲の端部に退避させて置く構成としても良い。さらに、清掃手段５０は、専用の移動手段により、キャリッジ７の駆動とは別に、キャリッジ７の移動方向に移動する構成としても良い。

次に、図３を用いて、清掃手段５０及びその駆動機構の構成及び動作について説明する。図３において、一対の芯部材１７、１８はモータ２１を駆動源として回転駆動される。本実施形態では、モータ２１の回転方向を選定することにより、所望の芯部材を回転させ、この芯部材上に摺動部材１６を巻取るように構成されている。すなわち、モータ２１の出力ギア５２は、振り子部材２２に軸支された太陽ギア５４の大径ギア部と噛み合っている。振り子部材２２は揺動軸５３を中心に揺動自在である。太陽ギア５４は固定中心である揺動軸５３に回転自在に軸支されている。振り子部材２２には、太陽ギア５４の小径ギア部と噛み合うアイドラギア５５とアイドラギア５５と噛み合う遊星ギア５６が回転自在に軸支されている。また、一方の芯部材１７にはギア２３が固定され、他方の芯部材１８にはギア２４が固定されている。

そこで、モータ２１の駆動により太陽ギア５４が回転すると、その回転方向に対応する方向へ振り子部材２２が揺動し、遊星ギア５６が一ギア２３及びギア２４のいずれか一方と噛み合うことになる。こうして、モータ２１の回転方向を選択することにより、所望の芯部材を回転駆動し、この芯部材に摺動部材１６を巻取ることができる。この際、摺動部材１６を後述する押圧機構でプラテン３のプラテン面に押圧した状態で巻取ることにより、摺動部材１６の摺擦動作によりプラテン面に付着（または堆積）したインク汚れを拭き取り清掃することができる。

次に、摺動部材１６をプラテン３に押圧するための２本のガイドローラ（押圧部材）１９、２０を具備する押圧機構について説明する。ガイドローラ１９、２０はガイドローラホルダ２５の両端部に回転自在に軸支されている。ガイドローラホルダ２５は、支持軸２８を中心に回動自在なＬ字状のリンク部材２９の一端部に軸５８を介して連結されている。リンク部材２９の他端部は、ソレノイド２６のプランジャ２７に連結されている。従って、ソレノイド２６を駆動源としてプランジャ２７が前後移動することにより、ガイドローラホルダ２５を昇降させることができる。これにより一対のガイドローラ１９、２０を昇降させることができる。押圧部材であるガイドローラ１９、２０を下降させることにより、芯部材１７、１８の間で摺動部材１６をプラテン３に押し付けることができる。この状態で一方の芯部材を回転させて摺動部材１６を巻取移動させることにより、摺動部材１６によりプラテン３のプラテン面を摺擦することができる。また、ガイドローラホルダ２５を上昇させてガイドローラ１９、２０を上昇させることにより、摺動部材１６をプラテン面から離間させることができる。なお、プラテン３に対する摺動部材１６の押圧及び離間は、上記のような専用の駆動機構によらず、例えば、記録ヘッド４と記録シートＳと間隔を調整するためのキャリッジ７の昇降動作を利用して行っても良い。

図１〜図４において、プラテン３上の記録シートＳの端縁部３０の外側の近傍の位置には、画像形成の過程においてインク汚れ３１が付着し堆積する。このインク汚れを除去するためには、まず、摺動部材１６がインク汚れ３１の直上にくる位置まで清掃手段５０を移動させる。本実施形態では、摺動部材１６の移動はキャリッジ７の移動により行われる。そして、ガイドローラ１９、２０を下降させて摺動部材１６をプラテン３に押し付け、この状態で芯部材を巻取駆動して摺動部材１６をプラテン３と摺擦させる。これにより、プラテン面上のインク汚れ３１を摺動部材１６に転写させることで、プラテン３の清掃を行う。プラテンの清掃が終わると、ガイドローラ１９、２０を上昇させて摺動部材１６をプラテン３から離間させる。そして、摺動部材１６は、清掃するときを除き、通常では、プラテン３と接触しないように離間位置に保持される。

再び清掃動作を行うときは、芯部材１７又は１８を回転させて摺動部材１６を巻取ることにより、常にきれいな（又は新しい）摺擦面をプラテン面に接触させて摺擦することができる。この場合、インク汚れ３１の度合いによって、ガイドローラ１９、２０の押圧力や芯部材１７、１８の回転速度（従って摺動部材１６の摺擦速度）を可変にしても良い。また、プラテン３上の１箇所のインク汚れ３１に対し、摺動部材１６の往動作及び復動作を組み合わせて清掃しても良い。さらに、インク汚れ３１が強固に固着しているような場合には、摺動部材１６を一対の芯部材１７、１８の間で複数回にわたって往復巻取する動作を行うことにより、清掃能力を高めてもよい。つまり、複数回往復巻取を行うことにより、除去能力を高めることができる。また、インク汚れ３１の位置や広がり範囲等を考慮して、摺動部材は、記録シートの端縁３０を境界線として、記録シート側の位置、プラテン側の位置及び双方と重なる位置で摺擦するように、清掃中におけるキャリッジの移動方向における位置を変えても良い。

また、インク汚れの位置及び範囲や摺動部材１６の摺擦面の汚れ状態等考慮して、摺動部材１６は、記録シートの端縁３０を境界線として、記録シートＳ側の位置から記録シートＳの外側の位置へ向けて順次ずらした位置で摺擦するようにしても良い。すなわち、摺動部材１６の清掃中におけるキャリッジ７の移動方向における位置を変えても良い。さらには、インク汚れの位置及び範囲や摺動部材１６の摺擦面の汚れ状態等考慮して、摺動部材１６は、一対の芯部材１７、１８の間で往復巻取する毎に、記録シートＳの端縁３０を境界線として、記録シート側の位置から記録シートの外側の位置へ向けて順次ずらした位置で摺擦するように、清掃中におけるキャリッジ７の移動方向における位置を変えても良い。また、巻取移動する摺動部材１６の摺擦動作を上記のように変えても、長期間の使用により摺動部材１６の清掃機能が低下した場合は、摺動部材１６を新しいものと交換することが必要となる。そのような場合を考慮して、摺動部材１６は交換可能であることが好ましい。

摺動部材１６でプラテン３を清掃するときの詳細な動作態様について、例を挙げて説明する。先ず、摺動部材１６の巻取動作が１往路分終了した後の動作方法について説明する。摺動部材１６と記録シートＳの端縁３０との相対位置を図１に示す状態にしてインク汚れ３１の拭取除去を継続する。そして、摺動部材１６の１往路分の巻取動作が終了すると、図４に示すように、摺動部材１６のインク浸透範囲（インク汚れを拭取った範囲）３２がインク汚れ３１の位置（図１における拭取位置）よりも記録シートＳの外側へ遠のく方向へ移動させる。つまり、摺動部材１６の位置を、上記１往路の清掃で汚れたインク浸透範囲３２の分だけ、記録シートＳの端縁の外側へ向けてずらす。このように位置をずらした後、摺動部材１６の復路、もしくは一旦全て巻戻した後の再度の往路を使用してプラテン面を拭き取る。この場合、拭取動作で摺動部材１６に拭取られた（浸透した）インクの、摺動部材の摺擦面→プラテン３の記録シート支持面→記録シートＳの裏面への再転写を防止することを要請される。このような要請に応えるためにも、摺動部材１６のインク浸透範囲３２の位置は、記録シートＳの端縁３０の外側へ逃げていく方向に順次ずらすことが好ましい。

また、清掃手段５０（その摺動部材１６）による清掃動作は、記録シートＳの幅サイズを変更したとき、あるいは、同じ幅サイズの記録シートであってもプラテン３に付着したインク汚れ３１が乾燥して増粘する前の所定時期に、定期的に行うことが好ましい。さらに、ヘビーデューティの画像形成においては、インクの累積消費量や画像形成した記録シートの累積枚数などを加味して、清掃動作を随時割り込ませて実行することも効果的である。また、インクを大量に消費するような濃い画像を連続して記録する使用環境においては、設定された定期的な清掃時期に達しないときでも、これらが所定値に達したことを検知したときに随時清掃動作を割り込み実行しても良い。つまり、インクの打込み量や記録枚数等を勘案して、随時清掃動作を割り込み実行しても良い。すなわち、本実施形態に係る清掃手段５０は、一定時間の経過、記録シートのサイズ変更、記録画像のインク量の累積、あるいは記録シートの記録枚数の累積に基づいて動作するように構成することが好ましい。

以上説明した実施形態によれば、記録シートＳより外側のプラテン３の表面にインク汚れ３１が固着し堆積しても、ロール状の摺動部材１６を巻取ることによりきれいな摺擦面でインク汚れの部位を拭取ることができる。また、繰返し拭取る場合も、記録シートＳの外側位置のインク汚れに対する摺動部材１６の位置をずらしながら摺擦することにより、ロール状の摺擦面を繰り返し使用することができる。これにより、摺動部材１６を有効にかつ長期間にわたって使用することができる。これにより、記録シートを支持するプラテンを、汚損されていない摺擦面で長期にわたって容易にこまめに清掃することができる。以上により、プラテン面の清浄化及び平滑性を容易に確保することができ、使用者の負担を軽減しつつ記録品位の維持を図ることができるインクジェット記録装置が提供される。

なお、本発明は、インクジェット式の記録装置であれば、プリンタ、ファクシミリ、複写機等の単体の記録装置の他、複合機器やシステム構成などにおける記録装置に対しても同様に適用可能である。また、記録媒体である記録シートの材質も、紙、プラスチックシート、写真調印画紙、ＯＨＰ、布、皮革など、画像形成が可能であれば種々の材質を使用することができる。

一実施形態に係る清掃手段を備えた画像形成部の斜視図である。 一実施形態に係るインクジェット記録装置の斜視図である。 一実施形態に係る清掃手段及びその駆動機構を示す斜視図である。 図１の画像形成部において清掃手段を記録シートの外側へ向けて移動させた状態を示す斜視図である。

符号の説明

３ プラテン
４ 記録ヘッド
７ キャリッジ
１６ 摺動部材
１７、１８ 芯部材
１９、２０ 押圧部材（ガイドローラ）
３０ 記録シートの端縁
３１ インク汚れ
３２ インク浸透範囲
５０ 清掃手段
Ｓ 記録シート（記録媒体）

Claims (10)

1. 移動するキャリッジに搭載された記録ヘッドからインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置において、
   前記記録ヘッドと対向する位置で記録シートを支持するプラテンと、前記プラテンを清掃するために前記キャリッジの移動方向に移動可能に配された清掃手段と、を備え、
   前記清掃手段は、一対の芯部材により前記キャリッジの移動方向と交差する方向に巻取移動可能に巻装された摺動部材と、前記摺動部材を前記プラテンに押圧するための押圧機構と、を具備し、
   前記摺動部材を前記プラテンに押圧して巻取移動させることにより該プラテンを摺擦することを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 前記清掃手段は前記キャリッジとともに移動可能であ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。
3. 前記清掃手段は前記キャリッジに着脱自在であ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。
4. 前記清掃手段は、専用の移動手段により前記キャリッジの移動方向に移動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記録装置。
5. 前記摺動部材を、前記一対の芯部材の間で複数回往復巻取することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
6. 前記摺動部材は、記録シートの端縁を境界線として、記録シート側の位置、前記プラテン側の位置及び双方と重なる位置で摺擦することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
7. 前記摺動部材は、記録シートの端縁を境界線として、記録シート側の位置から記録シートの外側の位置へ向けて順次ずらした位置で摺擦することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
8. 前記摺動部材は、前記一対の芯部材の間で往復巻取する毎に、記録シートの端縁を境界線として、記録シート側の位置から記録シートの外側の位置へ向けて順次ずらした位置で摺擦することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
9. 前記摺動部材は交換可能であることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
10. 前記清掃手段は、一定時間の経過、記録シートのサイズ変更、記録画像のインク量の累積、あるいは記録シートの記録枚数の累積に基づいて動作することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。

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