JP2009101609A

JP2009101609A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2009101609A
Application number: JP2007275911A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Miyata; 剛宮田
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2007-10-24
Filing date: 2007-10-24
Publication date: 2009-05-14

Abstract

【課題】本発明は、画像形成装置内で発生したミストを効率的かつ簡易に除去できる画像形成装置を提供する。
【解決手段】本発明の画像形成装置は、記録ヘッドを搭載し主走査方向に往復移動するキャリッジと、記録媒体を主走査方向と直交する副走査方向に搬送する搬送手段と、記録媒体を記録ヘッドに対向する位置に支持する記録媒体支持手段と、記録ヘッドから画像形成に寄与しない液滴を吐出する空吐出動作で吐出された記録液を受ける空吐出受け部を有している。そして、本発明の画像形成装置は、空吐出受け部内に吐出された液滴を吸引する空気流発生手段と、該空気流発生手段によって吸引した液滴を記録媒体支持手段に設けられた吹出口を介して記録媒体の裏面へ導く液滴経路とを具備する。
【選択図】図５

Description

本発明は画像形成装置に関し、詳細には画像形成中に発生した記録液粒子（ミスト）を排除する技術に関する。

プリンタ、ファクシミリ、複写装置、これらの複合機等の画像形成装置として、例えば記録液（液体）の液滴を吐出する液体吐出ヘッドで構成した記録ヘッドを画像形成手段として備え、用紙などの記録媒体あるいは被記録媒体等の媒体を搬送しながら、液体としての記録液を媒体に付着させて画像形成を行うものがある。なお、画像形成装置は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックス等の媒体に液体を吐出して画像形成を行う装置を意味し、また、画像形成とは、文字や図形等の意味を持つ画像を媒体に対して付与することだけでなく、パターン等の意味を持たない画像を媒体に付与することをも意味する。また、液体とは記録液、インクに限るものではなく、画像形成を行うことができる液体であれば特に限定されるものではない。

このような画像形成装置として、画像形成手段である液体吐出ヘッドをキャリッジに搭載し、液体吐出ヘッドを主走査方向に移動走査し、媒体を主走査方向と直交する副走査方向に間歇的に移動させながら、液体吐出ヘッドから液滴を吐出させて画像を形成するシリアル型画像形成装置が知られている。

このようなシリアル型画像形成装置においては、記録ヘッドの状態を維持、回復するために維持回復機構を備えている。この維持回復機構としては、例えば記録ヘッドのノズルが形成されたノズル面をキャッピングする保湿用キャップあるいは吸引用と保湿用を兼ねたキャップ部材と、記録ヘッドのノズル面を清掃する清掃部材としてのワイパーブレードなどを備えている。

また、乾燥防止のためにノズル面をキャッピングした状態であっても、長時間吐出、吸引を行わないで放置されると、ノズル内の記録液が乾燥、増粘して、吐出不良を引き起こすので、画像形成動作に入る前に空吐出動作と言われる画像形成に寄与しない記録液の吐出が行われ、吐出された記録液を受ける空吐出受け部材も備えている。

ところで、このような空吐出動作を行った場合、ミストと称する微少な記録液粒子が発生し、この記録液粒子がヘッド面に付着すると、混色、不吐出による印字不良という問題となる。また、記録液粒子が装置本体内部に飛散し、キャリッジ等の駆動制御に用いられている光学式エンコーダに付着した場合には誤検出、誤動作の原因となる。更に、空吐出受け部材へ吐出されたミストは空吐出動作後のキャリッジの移動によって生じた負圧によって装置本体内部へ逆流する場合がある。

従って、装置本体内に浮遊するミストは回収又は排除することが望ましい。従来、例えば特許文献１に記載されているように電子部品の放熱用として設けられているファンモータを装置本体内のミストの吸引、装置本体外への排出にも利用できるように部品の効率化を図ったものが知られている。
特開２０００−２１１１６３号公報

しかしながら、上記特許文献１によれば、装置本体外へ排出したミストは排出口近傍の壁などを汚染し、また装置本体外へ排出されるミストの量を少なくするためにミストフィルタを設けたとしても、フィルタの目詰まりが生じ易く、定期的に交換する必要があった。

本発明はこれらの問題点を解決するためのものであり、画像形成装置内で発生したミストを効率的かつ簡易に除去できる画像形成装置を提供することを目的とする。

前記問題点を解決するために、本発明の画像形成装置は、記録ヘッドを搭載し主走査方向に往復移動するキャリッジと、記録媒体を主走査方向と直交する副走査方向に搬送する搬送手段と、記録媒体を記録ヘッドに対向する位置に支持する記録媒体支持手段と、記録ヘッドから画像形成に寄与しない液滴を吐出する空吐出動作で吐出された記録液を受ける空吐出受け部を有している。そして、本発明の画像形成装置は、空吐出受け部内に吐出された液滴を吸引する空気流発生手段と、該空気流発生手段によって吸引した液滴を記録媒体支持手段に設けられた吹出口を介して記録媒体の裏面へ導く液滴経路とを具備することに特徴がある。よって、空吐出受け部の直上で発生したミストを効率的に空吐出受け部の内部に導くことができ、かつキャリッジ移動時の負圧によるミストの逆流を防止することができる。また、吸引したミストを記録媒体裏面へ導き、吹き付けることで装置本体外へ排出するため、吸引したミストを定期的に回収、排除する手間が不要となる。更に、記録媒体裏面へ吹き付けられたミストは微量であるため品質に影響を及ぼすことは無い。

また、記録媒体を記録媒体支持手段に押さえる記録媒体押さえ部材を有し、該記録媒体押さえ部材の直下に吹出口を設けたことにより、空気流の吹出しによる記録媒体の浮きを防止しつつ、ミストを効率的に排出できる。

更に、吹出口を記録媒体の主走査方向の端部を避けた位置に設けたことにより、空気流の吹出しによる記録媒体主走査方向端部の浮きを防止しつつミストを効率的に排出できる。

本発明の画像形成装置によれば、空気流発生手段によって空吐出受け部内に吐出された液滴を吸引し、液滴経路を通して吸引した液滴を記録媒体支持手段に設けられた吹出口を介して記録媒体の裏面へ導く。よって、画像形成装置内で発生したミストを効率的かつ簡易に除去できる。

図１は本発明の画像形成装置の構成を示す斜視図である。同図に示す本発明の画像形成装置は、維持回復装置を具備する液滴吐出装置を含んで構成されている。本発明の画像形成装置は、装置本体１０と、装置本体１０に装着した用紙を装填するための給紙トレイ１１と、装置本体１０に装着され画像が記録（形成）された用紙をストックするための排紙トレイ１２とを備えている。更に、装置本体１０の前面１３の一端部側には、前面１３から前方側に突き出し、上面１４よりも低くなったカートリッジ装填部１５を有し、このカートリッジ装填部１５の上面に操作キーや表示器などの操作部１６を配置している。カートリッジ装填部１５には、液体補充手段としての液体保管用のメインタンクであるインクカートリッジ１７が交換可能に装着され、また開閉可能な前カバー１８を有している。

図２は本発明の画像形成装置の全体構成を示す概略断面図である。また、図３は本発明の画像形成装置の要部構成を示す概略平面図である。両図に示すように、本発明の画像形成装置は、フレーム１９を構成する左右の側板１９ａ、１９ｂに横架したガイド部材であるガイドロッド２０とステー２１とでキャリッジ２２を主走査方向に摺動自在に保持し、図示しない主走査モータによって図３で矢示方向（キャリッジ走査方向：主走査方向）に移動走査する。このキャリッジ２２には、記録液の液滴（インク滴）を吐出するための液滴吐出ヘッドであるインクジェットヘッドからなる複数の記録ヘッド２３を複数のノズルを主走査方向と交叉する方向に配列し、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。

ここで、記録ヘッド２３は、例えばイエロー（Ｙ）の液滴を吐出する記録ヘッド２３ｙ、マゼンタ（Ｍ）の液滴を吐出する記録ヘッド２３ｍ、シアン（Ｃ）の液滴を吐出する記録ヘッド２３ｃ、ブラック（Ｂｋ）の液滴を吐出する記録ヘッド２３ｂｋで構成している。

なお、記録ヘッド２３と称すときは色を区別しないものとする。また、ヘッド構成は、これらの例に限るものではなく、１つ又は複数の色の液滴を吐出する１つ又は複数のノズル列を有する記録ヘッドを１つ又は複数用いて構成することもでき、また配列順序も自由に配列できる。更に、記録ヘッド２３を構成する液滴吐出ヘッドとしては、圧電素子などの圧電アクチュエータ、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いて液体の膜沸騰による相変化を利用するサーマルアクチュエータ、温度変化による金属相変化を用いる形状記憶合金アクチュエータ、静電力を用いる静電アクチュエータなどを、液滴を吐出するための圧力発生手段として備えたものなどを使用できる。

また、キャリッジ２２には、各記録ヘッド２３にそれぞれ各色の記録液を供給するための各色のサブタンク２４ｙ、２４ｍ、２４ｃ、２４ｂｋ（色を区別しない場合はサブタンク２４と称す）を搭載している。このサブタンク２４には各色の記録液供給チューブ２５を介して前述した各色のインクカートリッジ１７（各色を区別する場合には、インクカートリッジ１７ｙ、１７ｍ、１７ｃ、１７ｂｋと称す）から記録液を供給するようにしている。

また、サブタンク２４には、内部に収容しているインク（記録液）が所定量以下になったこと（インクエンドになったこと）を検知するための検知電極を用いたインクエンドセンサ（図示せず）が設けられ、サブタンク２４内がインクエンドになったときには対応するインクカートリッジ１７から当該色の記録液を補充供給し、インクカートリッジ１７からの補充供給動作を行ったにもかかわらず、サブタンク２４内のインクエンド状態が解消されないときには、インクカートリッジ１７もインクエンドになったものとして所要の処理を行う。本発明における「記録液がない」状態とはインクカートリッジ１７がインクエンドになった状態に対応する。また、インクエンドの状態はインクニアーエンドの状態を含むものとする。

一方、給紙トレイ１１の用紙積載部（底板）２６上に積載した用紙２７を給紙するための給紙部として、用紙積載部２６から用紙２７を１枚ずつ分離給送する半月コロの給紙コロ２８、及び給紙コロ２８に対向し摩擦係数の大きな材質からなる分離パッド２９を備え、この分離パッド２９は給紙コロ２８側に付勢されている。

そして、この給紙部から給紙された用紙２７を記録ヘッド２３の下方側で搬送するための搬送部として、用紙２９を静電吸着して搬送するための搬送ローラ３０と、給紙部からガイド３１を介して送られる用紙２７を搬送ローラ３０との間で挟んで搬送するためのカウンタローラ３２と、略鉛直上方に送られる用紙２９を略９０°方向転換させてガイド部材３３上に倣わせるための搬送ガイド３４と、押さえ部材３５で搬送ローラ３０側に付勢された先端加圧コロ３６とを備えている。

また、記録ヘッド２３で記録された用紙２７を排紙するための排紙部として、排紙ローラ３７及び排紙コロ３８とを備え、排紙ローラ３７の下方に排紙トレイ１２を備えている。ここで、排紙ローラ３７と排紙コロ３８との間から排紙トレイ１２までの高さは排紙トレイ１２にストックできる量を多くするためにある程度高くしている。

更に、装置本体１０の背面部には両面給紙ユニット３９が着脱自在に装着されている。この両面給紙ユニット３９は搬送ローラ３０の逆方向回転で戻される用紙２７を取り込んで反転させて再度カウンタローラ３２と搬送ローラ３０との間に給紙する。また、この両面給紙ユニット３９の上面には手差し給紙部４０を設けている。

また、図３に示すように、キャリッジ２２の走査方向の一方側の非印字領域には、記録ヘッド２３のノズルの状態を維持して回復するための維持回復装置５０を配置している。

この維持回復装置５０には、記録ヘッド２２の各ノズル面をキャピングするための各キャップ部材５１ａ〜５１ｄ（区別しないときは、キャップ部材５１と称す）と、ノズル面をワイピングするためのブレード部材であるワイパーブレード５２と、増粘した記録液を排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行うときの液滴を受ける空吐出受け５３及びこの空吐出受け５３に一体形成され、ワイパーブレード５２に付着した記録液を除去するための清掃部材であるワイパークリーナ５４と、ワイパーブレード５２のクリーニング時にワイパーブレード５２をワイパークリーナ５４側に押し付けるクリーナ手段を構成するクリーナコロ５６などを備えている。

また、図３に示すように、キャリッジ２２の走査方向の他方側の非印字領域には、記録中などに増粘した記録液を排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行うときの液滴を受ける空吐出受け部５７を配置し、この空吐出受け部５７には記録ヘッド２３のノズル列方向に沿った開口５８などを備えている。

このような構成を有する液体吐出装置においては、給紙トレイ１１から用紙２７が１枚ずつ分離給紙され、略鉛直上方に給紙された用紙２７はガイド３１で案内され、搬送ローラ３０とカウンタローラ３２との間に挟まれて搬送され、更に先端を搬送ガイド３４で案内されて先端加圧コロ３６で搬送ローラ３０に押し付けられ、略９０°搬送方向を転換される。

そして、搬送ローラ３０によって用紙２７が副走査方向に搬送され、キャリッジ２２を移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド２３を駆動することにより、停止している用紙２７にインク滴を吐出して１行分を記録し、用紙２７を所定量搬送後、次の行の記録を行う。記録終了信号又は用紙２７の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了して、用紙２７を排紙トレイ１２に排紙する。

また、印字（記録）待機中にはキャリッジ２２は維持回復装置５０側に移動されて、キャップ部材５１で記録ヘッド２３がキャッピングされて、ノズルを湿潤状態に保つことによりインク乾燥による吐出不良を防止する。また、キャップ部材５１で記録ヘッド２３をキャッピングした状態でノズルから記録液を吸引し、増粘した記録液や気泡を排出する回復動作を行う。また、記録開始前、記録途中などに記録と関係しないインクを吐出する空吐出動作を行う。これによって、記録ヘッド２３の安定した吐出性能を維持する。

ここで、維持回復装置５０の下側には図４に示すように、維持回復装置５０による維持、回復動作によって生じる廃インク貯蔵手段である廃液タンク５９を配設し、この廃液タンク５９のロート状の入口部６０に吸引ポンプ６１のチューブ６２の排出側を臨ませている。廃液タンク５９としては、内部に吸収体を持たない構成としているが、吸収体を設ける構成とすることもできる。

また、図５に示すように、空吐出動作時にはキャリッジ２２は空吐出受け部５７の直上にて開口５８を介して空吐出を行い、インクを空吐出受け部５７の内部へ吐出する。吐出されたインクの内、比較的重量の重いインクは空吐出受け部５７の底部に設けた吸収体６３に溜まる。なお吸収体６３を持たない構成としても良い。比較的重量の軽いインクはミストとなって空気中を浮遊するが、空吐出受け部５７内にファン６４を設けることで、空吐出受け部５７の内部に矢印で示した空気流を発生させ、液滴経路６５を通して、更にガイド部材３３に設けられた吹出口６６を通して用紙２７の裏面にミストを吹き付ける。このようにミストを裏面に吹き付けられた用紙２７を装置本体外へ排出する。よって、吸引したミストを定期的に回収、排除する手間が不要となる。また、記録媒体裏面へ吹き付けられたミストは微量であるため品質に影響を及ぼすことは無い。

なお、空気流発生手段であるファン６４は空吐出受け部５７の内部では無く、液滴経路６５内に設けても良い。また、ガイド部材３３に設けた吹出口６６を記録媒体の主走査方向の端部を避けた位置に設けることで、空気流の吹出しによる用紙２７の主走査方向端部の浮きを防止しつつミストを効率的に排出できる。更に、図６に示すように、記録媒体の押さえ部材３５の直下に吹出口６６を設けることで、空気流の吹出しによる記録媒体の浮きを防止しつつ、ミストを効率的に排出できる。

また、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内の記載であれば多種の変形や置換可能であることは言うまでもない。

本発明の画像形成装置の構成を示す斜視図である。本発明の画像形成装置の全体構成を示す概略断面図である。本発明の画像形成装置の要部構成を示す概略平面図である。維持回復装置の構成を示す概略断面図である。本発明の維持回復装置における空吐出受け部の構成を示す断面図である。本発明の維持回復装置における空吐出受け部の別の構成を示す断面図である。

符号の説明

５７；空吐出受け部、５８；開口、６３；吸収体、
６４；ファン、６５；液滴経路、６６；吹出口。

Claims

記録ヘッドを搭載し主走査方向に往復移動するキャリッジと、記録媒体を主走査方向と直交する副走査方向に搬送する搬送手段と、記録媒体を記録ヘッドに対向する位置に支持する記録媒体支持手段と、前記記録ヘッドから画像形成に寄与しない液滴を吐出する空吐出動作で吐出された記録液を受ける空吐出受け部を有する画像形成装置において、
前記空吐出受け部内に吐出された液滴を吸引する空気流発生手段と、
該空気流発生手段によって吸引した液滴を前記記録媒体支持手段に設けられた吹出口を介して記録媒体の裏面へ導く液滴経路と
を具備することを特徴とする画像形成装置。
記録媒体を記録媒体支持手段に押さえる記録媒体押さえ部材を有し、該記録媒体押さえ部材の直下に前記吹出口を設けたことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
前記吹出口を記録媒体の主走査方向の端部を避けた位置に設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。