JP5593281B2 - インクジェット記録装置 - Google Patents
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Description
以下、図面を参照して本発明の第1実施形態を説明する。図1から図3により、本発明の第1実施形態のインクジェット記録装置1における全体構造の概要を説明する。図1は、本発明の第1実施形態のインクジェット記録装置1の概要を正面側から模式的に示す縦断面図である。図2は、第1実施形態のインクジェット記録装置1における記録部20及び搬送ユニット30の周辺部を示す正面図である。図3は、第1実施形態のインクジェット記録装置1における記録部20、搬送ユニット30及びキャップユニット50の周辺部を示す平面図である。
第1実施形態のインクジェット記録装置1は、更に、給紙カセット3と、給紙ローラー4と、用紙搬送路5と、レジストローラー対6と、乾燥装置7と、排紙ローラー対8と、排紙口9と、排紙トレイ10と、を備える。
搬送ベルト31としては、両端部を互いに重ね合わせて接合してエンドレス状にしたベルトや、継ぎ目を有しない(シームレス)ベルト等を用いることができる。
第1実施形態においては、4色のライン状記録ヘッド22K、22C、22M及び22Yそれぞれにおいて、1色のライン状記録ヘッドにあたり3個の記録ヘッドが、用紙幅方向Yに沿って千鳥状に配置している。なお、特に区別する必要がない場合には、「ライン状記録ヘッド」を単に「記録ヘッド」とも表記する。
ヘッドフレーム21の構成については、後述する。
複数のベアリング43は、偏心カム41の回転時において、周縁方向で隣り合う2個のベアリング43が同時に搬送ユニット30の外底面に当接する期間を有するような間隔に、配置されている。
キャップベース部材52は、キャップ51及び受け部ユニット60を保持している。
プリンター1は、キャップ51を各記録ヘッド22に装着する際、昇降装置40(図1参照)を用いて、図2の仮想線に示すように、搬送ユニット30を通常の印刷時の位置より降下させる。これにより、記録ヘッド22を備える記録部20と、搬送ユニット30との間に間隙ができる。
ノズル用開口部213は、記録ヘッド22のノズル面221をヘッドフレーム21の下方に露出させるための開口部であり、用紙幅方向Yに長い矩形状の開口部である。12個のノズル用開口部213は、3個1組で4組を構成し、各組において千鳥状に配置されている。12個のノズル用開口部213は、千鳥状に配置された3個の記録ヘッド22K1,22K2,22K3、3個の記録ヘッド22C1,22C2,22C3、3個の記録ヘッド22M1,22M2,22M3、及び、3個の記録ヘッド22Y1,22Y2,22Y3それぞれに対応する位置に設けられている。記録ヘッド22がヘッドフレーム21に取り付けられると、ノズル用開口部213は記録ヘッド22により塞がれる。
図3及び図4に示すように、ヘッドフレーム21は、平面視において全体が略矩形状で、用紙幅方向Yにおいて載置搬送面31Aの全体を覆う大きさの板状に形成されている。ヘッドフレーム21の用紙幅方向Yの幅W1は、搬送ベルト31の載置搬送面31Aの用紙幅方向Yの幅W2よりも大きい。
図4に示すように、通風用開口部70は、4色のライン状記録ヘッド22K、22C、22M及び22Yそれぞれにおける3個の記録ヘッド22K1,22K2,22K3、3個の記録ヘッド22C1,22C2,22C3、3個の記録ヘッド22M1,22M2,22M3、及び、3個の記録ヘッド22Y1,22Y2,22Y3のうち、搬送方向Pの最も上流側に配置される2個の記録ヘッド22K1,22K2、2個の記録ヘッド22C1,22C2、2個の記録ヘッド22M1,22M2、及び、搬送方向Pの最も下流側に配置される2個の記録ヘッド22Y1,22Y2それぞれに対して下流側の位置に、計8個設けられている。
計8個の通風用開口部70及び計2個の通風用開口部71の総開口面積Sは、吸着ユニット36による下向き気流の流量Uに対して、S[m2]≧U[m3/秒]/5[m/秒]に設定されている。
また、通風用開口部70及び71の総開口面積Sとヘッドフレーム21の面積S1との面積比S:S1は、好ましくは1:5〜1:20の範囲に設定される。
1個あたりの通風用開口部70,71の面積は、例えば、0.5×10−3〜1.2×10−3[m2]である。
記録媒体としての用紙Tは、搬送ベルト31の載置搬送面31A上に、搬送方向Pの一方側から導入され、載置される。載置搬送面31Aには、吸着ユニット36の動作に伴って、搬送ベルト31及び吸着ユニット36の上面の吸引用の貫通孔(図示せず)を介して搬送ベルト31に作用する下向き気流による吸引力が生じており、この下向き気流による吸引力によって、搬送ベルト31の載置搬送面31A上に載置された用紙Tは、載置搬送面31Aに吸着されて、搬送方向Pの他方側に向けて搬送される。
第1実施形態のインクジェット記録装置1は、4色のライン状記録ヘッド22K、22C、22M及び22Yを取り付ける板状のヘッドフレーム21を備え、この板状のヘッドフレーム21は、4色のライン状記録ヘッド22K、22C、22M及び22Yの取り付け穴211以外の板状部分212に、厚み方向に貫通する通風用開口部70及び71を有する。
図8により、第2実施形態について説明する。図8は、第2実施形態のインクジェット記録装置における記録部のヘッドフレーム21Aの構成を示す平面図である。
なお、第2実施形態における通風用開口部70の総開口面積Sは、第1実施形態と同様に、吸着ユニット36による下向き気流の流量Uに対して、S[m2]≧U[m3/秒]/5[m/秒]に設定されている。
そのため、図7に示す風向き及び風速の分布特性から明らかな通り、水平方向の風の風速が最も大きい搬送方向Pの最も上流側及び最も下流側における風速を低下して、それら部分でのインクの飛翔方向の乱れ、サテライト液滴の乱れ等を効率的に低減して、鮮明な画像などを確実に記録することができる。
例えば、前記第1実施形態においては、ライン状記録ヘッド22K、22C、22M及び22Yの用紙幅方向Yの両端部よりも外側の板状部分212に、計2個の通風用開口部71を設けたが、これに制限されず、この通風用開口部71は設けなくてもよい。
次に、3個の記録ヘッドを千鳥状に配置した4色のライン状記録ヘッドを、図4に示すように配列してヘッドフレームに取り付け、このヘッドフレームに、図4に示すような形態の通風用開口部を設けたインクジェット記録装置において、水平方向の風の影響について実験を行った。
通風用開口部の総面積:S[mm2]=8878mm2、
吸着ユニットによる下向き気流の流量:U=2m3/分、
ヘッドフレームと搬送ベルトの載置搬送面との間の隙間:H=1mm、
ヘッドフレームの用紙幅方向の幅:W=455mm、
ヘッドフレームの搬送方向の長さ:L=240mm
この条件下において、以下のようにモデル化を行った。
ヘッドフレームの周囲長を2(W+L)と設定し、ヘッドフレームと搬送ベルトの載置搬送面との間の隙間の外周の総面積を2(W+L)Hと設定した。
この設定によれば、通風用開口部を設けた後のヘッドフレームと搬送ベルトの載置搬送面との間の隙間に発生する水平方向の風の風速V[m/秒]は、
V=U/{2(W+L)H+S}=3.2[m/秒]と推測(算出)することができる。
ヘッドフレーム21を搬送方向Pに着目してヘッドフレーム21の外形を規格化した場合において、通風用開口部72の位置の好ましい範囲を確認する実験を行った。図11は、ヘッドフレーム21の外形を規格化した場合において、通風用開口部72の位置の好ましい範囲を確認する実験方法を示す図で、(A)はヘッドフレーム21の平面図であり、(B)はヘッドフレーム21及び搬送ユニット30を示す正面図である。図12は、ヘッドフレーム21の外形を規格化した場合において、通風用開口部の位置と最大風速との関係を測定した実験データを示すグラフである。
吸着ユニット36による下向き気流の流量:U=2m3/分、
ヘッドフレーム21と搬送ベルト31の載置搬送面31Aとの間の隙間(ギャップ)GS:H=1mm、
ヘッドフレーム21の用紙幅方向Yの幅:W=455mm、
ヘッドフレーム21の搬送方向Pの長さ:L=240mm
この条件下において、以下のようにモデル化を行った。
スリット状の通風用開口部72の幅(搬送方向Pに沿う長さ)=12mm、
スリット状の通風用開口部72の長さ(用紙幅方向Yに沿う長さ)=430mm、
風速計:日本カノマックス株式会社製、風速変換器:6332D及び風速測定プローブMP:3239
スリット状の通風用開口部72の規格化した位置を搬送方向Pに−0.9から+0.9まで0.1刻みで変更したヘッドフレーム21を用意した。
Claims (10)
- 記録媒体を載置して搬送する載置搬送面を有し、該載置搬送面を記録媒体の搬送方向に移動させる搬送ベルトと、
前記搬送ベルトの前記載置搬送面の下方に配置され、該載置搬送面に載置された記録媒体に下向き気流による吸引力を作用させて、記録媒体を前記載置搬送面に吸着させる吸着ユニットと、
前記搬送ベルトを挟んで前記吸着ユニットの上方に対向して配置され、インク噴射用ノズルが形成されたノズル面を有し且つ前記搬送方向に直交する直交方向に延びるライン状記録ヘッドであって、前記搬送方向に沿って複数配列するライン状記録ヘッドと、
複数の前記ライン状記録ヘッドを取り付ける板状のヘッドフレームと、を備え、
前記板状のヘッドフレームは、複数の前記ライン状記録ヘッドの取り付け部以外の板状部分に、厚み方向に貫通する複数の通風用開口部を有し、
前記複数の通風用開口部の総開口面積Sは、前記ヘッドフレームの前記直交方向の幅をWとし、前記ヘッドフレームの前記搬送方向の長さをLとし、前記ヘッドフレームと前記載置搬送面との間の間隔をHとしたときに、2(W+L)H<Sに設定されている
インクジェット記録装置。 - 前記複数の通風用開口部は、第1の通風用開口部を有しており、
前記第1の通風用開口部は、複数の前記ライン状記録ヘッドのうち、前記搬送方向の最も上流側に配置される前記ライン状記録ヘッドに対して下流側の位置、及び/又は、前記搬送方向の最も下流側に配置されるライン状記録ヘッドに対して上流側の位置に設けられる
請求項1に記載のインクジェット記録装置。 - 前記第1の通風用開口部は、複数の前記ライン状記録ヘッドのうち、前記搬送方向の最も上流側に配置される前記ライン状記録ヘッドと、このライン状記録ヘッドに対して前記搬送方向の下流側に隣接する前記ライン状記録ヘッドとの間に、及び/又は、前記搬送方向の最も下流側に配置されるライン状記録ヘッドと、このライン状記録ヘッドに対して前記搬送方向の上流側に隣接する前記ライン状記録ヘッドとの間に、設けられる
請求項2に記載のインクジェット記録装置。 - 前記複数の通風用開口部は、第2の通風用開口部をさらに有しており、
前記第2の通風用開口部は、前記搬送方向の最も下流側に配置されるライン状記録ヘッドに対して下流側の位置に設けられる
請求項2又は3に記載のインクジェット記録装置。 - 前記複数の通風用開口部の総開口面積Sは、前記吸着ユニットによる下向き気流の流量Uに対して、S[m2]≧U[m3/秒]/5[m/秒]に設定されている
請求項1から4のいずれか1項に記載のインクジェット記録装置。 - 前記通風用開口部は、前記直交方向において前記ライン状記録ヘッドよりも外側に、設けられる
請求項1から5のいずれか1項に記載のインクジェット記録装置。 - 前記ライン状記録ヘッドは、前記直交方向に沿って配列する複数の記録ヘッドから構成される
請求項1から6のいずれか1項に記載のインクジェット記録装置。 - 前記通風用開口部は、前記ライン状記録ヘッドを構成する前記複数の記録ヘッドのうち、前記直交方向に沿う両端部に位置する前記記録ヘッドと、この記録ヘッドに対して前記搬送方向に隣接する前記記録ヘッドとの間に、設けられる
請求項7に記載のインクジェット記録装置。 - 前記ヘッドフレームを前記直交方向に着目し、前記ヘッドフレームの一方の外形の位置を1に且つ前記ヘッドフレームの他方の外形の位置を−1に規格化した場合に、前記通風用開口部の位置は、前記直交方向の−0.8以上−0.2以下の位置、及び/又は、前記直交方向の+0.2以上+0.8以下の位置の範囲に含まれる
請求項1から8のいずれか1項に記載のインクジェット記録装置。 - 前記ヘッドフレームを前記搬送方向に着目し、前記ヘッドフレームの一方の外形の位置を1に且つ前記ヘッドフレームの他方の外形の位置を−1に規格化した場合に、前記通風用開口部の位置は、前記搬送方向の−0.8以上−0.2以下の位置、及び/又は、前記搬送方向の+0.2以上+0.8以下の位置の範囲に含まれる
請求項1から7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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