説明

画像形成装置

【課題】 本発明は記録ヘッドに設けられた複数のノズルからインクを吐出することで記録媒体に印字を行う画像形成装置に関し、特に記録媒体が記録ヘッドに対向する様にローディングされた状態でも記録ヘッドのメンテナンスが容易に行うことができる小型の画像形成装置を提供することを目的とする。
【解決手段】 ロール紙等の連続紙に対して開口形成機構20の抜き刃20aを使用して記録媒体に媒体開口10aを形成し、この媒体開口10aを移動し、プラテン23に設けられた支持部開口23aに一致させ、メンテナンスヘッド24を媒体開口10a、及び支持部開口23aに挿通し、記録媒体をプラテン23に当接させた状態で、メンテナンスヘッド24の先端を記録ヘッドのノズルが形成されたノズルプレート9に密着させてキャッピング処理、空吐出処理、吸引パージ処理等のメンテナンスを行う。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、記録ヘッドに設けられた複数のノズルからインクを吐出することで記録媒体に印字を行う画像形成装置に関する。
【背景技術】
【0002】
インクジェット方式の画像形成装置は、例えば記録媒体搬送手段により搬送される際に、記録ヘッドに設けられた複数のノズルから記録紙やプラスチックフィルム等の記録媒体に対してインクを吐出することで、高速且つ高画質の画像を形成する。
【0003】
このような画像形成装置において、記録媒体を搬送する際に記録媒体同士の接触により発生する紙粉等のゴミが記録ヘッドのインク吐出口に付着して目詰まりを起こす場合がある。また、インク吐出口に気泡が侵入し、インクの表面張力を低下させることがある。このような原因により、インクの吐出不良やインク吐出方向の曲がり等の問題が発生する。そこで、上記原因を速やかに解消するためのメンテナンス機構が不可欠である。
【0004】
一方、記録方式には、記録ヘッド及び記録媒体の双方を移動させながら記録を行う方式と、記録ヘッドは例えばライン状に固定され、記録媒体のみを搬送させ記録する固定のラインヘッド方式がある。前者においては、記録媒体の側方に配置させたメンテナンス機構に記録ヘッドを移動させ対向させることで容易にメンテナンスを行うことができる。一方、後者のラインヘッド方式においてはメンテナンス機構を対向させる装置も種々提案されている。
【0005】
例えば、特許文献1においては、下記の様な装置が提案されている。すなわち、ロール紙に対し画像形成するインクジェットプリントヘッドに対し、ヘッド性能を安定させるための回復ユニットをロール紙の搬送方向上流側に配置させ、メンテナンス時にはインクジェットプリントヘッドを上方に移動させ、回復ユニットをインクジェットプリントヘッドの下方に水平移動させて回復ユニットをインクジェットプリントヘッドに対向させている。
【0006】
また、例えば特許文献2においては、下記の様な装置が提案されている。すなわち、インクジェット記録装置は、有端ベルト上に用紙を静電吸着して用紙幅対応(非走査型)の記録ヘッドの下を通過させることによって、高速印字を可能としている。一方、搬送ベルトユニットは、駆動ローラと従動ローラに張架させた2本の無端ベルトの間に有端ベルトを取り付けることによって構成されており、無端ベルト間で有端ベルトのない部分が開口部とされている。記録ヘッドと対向させて搬送ベルトユニットの内部にメンテナンス装置を配置し、メンテナンス装置を開口部を介して記録ヘッドに対向させてメンテナンスを行っている。
【特許文献1】特開平7−47670号公報
【特許文献2】特開2004−262020号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかしながら、上記特許文献1の発明では、記録ヘッドとメンテナンス機構を記録媒体の搬送方向に完全に重ならない様にずらして配置する必要があり、メンテナンスの移動機構が大型化すると共に、画像形成装置が記録媒体搬送方向に大型化してしまう。
【0008】
また、特許文献2では、メンテナンス時においては、記録ヘッドとメンテナンス機構の間には記録媒体は位置できない。この為、例えば同機構を連続紙への画像形成に適用した場合には、メンテナンス時にメンテナンス機構を記録ヘッドに対向する様にローディングされた連続紙を一旦切断し、記録ヘッドとメンテナンス機構の間から記録媒体を除去する必要がある。この為、メンテナンス後に印字を再開する為には連続紙を再度ローディングさせる必要がある。
【0009】
本発明は、記録媒体が記録ヘッドに対向する様にローディングされた状態でも記録ヘッドのメンテナンスを容易に行うことができる画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0010】
上記課題は本発明の画像形成装置によれば、記録媒体に対してインクを吐出するノズルを有する記録ヘッドと、該記録ヘッドに対してメンテナンスを行うメンテナンスヘッドと、前記記録媒体を搬送する搬送部と、前記記録媒体に媒体開口を形成する媒体開口形成部とを有し、前記媒体開口を使用してメンテナンスを行う画像形成装置を提供することによって達成できる。
【0011】
また、前記記録ヘッドは、前記記録媒体に対して画像形成時に固定のライン状ヘッドであり、前記記録媒体は、連続紙である。
このように構成することにより、記録ヘッドとして固定のラインヘッドを使用し、かつロール紙等の連続紙を使用する画像形成装置においても、容易に記録ヘッドのメンテナンスを行うことができる。
【発明の効果】
【0012】
上記課題の解決手段によれば、固定のラインヘッドを使用し、連続紙を使用した画像形成装置において、記録媒体を記録ヘッドにローディングした状態で記録ヘッドのメンテナンスを行うことができ、メンテナンスの移動機構を大型化することがなく、小型の画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0013】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。尚、以下の説明において、図中、記録媒体の搬送方向をX軸方向又は副走査方向とし、この搬送方向と直交する方向をY軸方向又は主走査方向又は記録媒体の幅方向とする。さらに、X軸及びY軸方向に直行する方向をZ軸方向又は上下方向とする。
【0014】
図1は本実施形態の画像形成装置の概略構成を示す。画像形成装置1は画像形成部2、インク補給部3、開口形成部4、メンテナンス部5、ロール紙搬送部6で構成されている。
【0015】
画像形成部2は、記録媒体搬送方向上流側よりブラック(K)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)に対応可能な4つの記録ヘッド2K、2C、2M、2Yを配設して構成されている。例えば、イエロー(Y)の記録ヘッド2Yは、図2に示すようにそれぞれY方向に短い4つのインクジェットヘッド2Y−1、2Y−2、2Y−3、2Y−4を千鳥状にY方向に配列させ、保持板8に固定している。そして、それぞれのインクジェットヘッド2Y−1、2Y−2、2Y−3、2Y−4は、記録媒体にインクを吐出する多数のノズル11がノズルプレート9に1列に形成されたノズル列12を有する。
【0016】
また、X軸方向から上記4つのインクジェットヘッド2Y−1、2Y−2、2Y−3、2Y−4を見ると、4本のノズル列端部が少し重なる様に配置され、この構成により記録ヘッド2Yは1本のY軸方向の記録幅の長さを有するノズル列を形成している。尚、他の記録ヘッド2K、2C、2Mも同様の構成であり、4つの記録ヘッド2K、2C、2M、2Yは同じピッチPを保持してX軸方向に配列されている。これにより、記録媒体10に対して画像形成時に固定のライン状の記録ヘッドから構成される画像形成部2を構成している。
【0017】
次に、インク補給部3はインクボトル13、サブタンク14、インク補給電磁弁15等で構成され、高さ方向の最上位置にインクボトル13が設けられ、インク補給電磁弁15の開閉によって適宜サブタンク14へインクが補給される。サブタンク14には図示されない液面検出センサが設けられており、サブタンク14内のインク液面高さを一定にするように制御している。その際の液面高さはインクジェットヘッド2K−1、2K−2、2K−3、2K−4、・・・2Y−4のノズルプレート9の表面から重力方向の下方に10cm程度下がった位置にある。
【0018】
サブタンク14内は大気開放電磁弁16によって通常は大気に開放されている。サブタンク14から各インクジェットヘッド2K−1、2K−2、2K−3、2K−4、・・・2Y−4へはチューブでインク流路が連結されている。また、サブタンク14とインクジェットヘッド2K−1、2K−2、2K−3、2K−4、・・・2Y−4間には補給経路弁17が設けられている。また、サブタンク14に圧縮空気を送り込む加圧ポンプ18が途中に加圧弁19を設けてサブタンク14と連結している。
【0019】
この加圧ポンプ18は、インクジェットヘッド2K−1、2K−2、2K−3、2K−4、・・・2Y−4にインクを充填する際、インク補給電磁弁15、大気開放電磁弁16、補給経路弁17を締めて、サブタンク14の圧力を高めた後、補給経路弁17を開けて一気にインクを充填する。
【0020】
尚、インクボトル13、サブタンク14、インク補給電磁弁15、大気開放電磁弁16、補給経路弁17、加圧ポンプ18、及び加圧弁19の上記構成は、ブラック(K)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)の各色毎に設けられている。
【0021】
次に、開口形成部4は開口形成機構20、チューブ21、及び負圧源22で構成されている。また、開口形成機構20は画像形成部2の記録媒体10の搬送方向上流側に配設され、開口形成機構20にはZ軸方向に移動可能な先端が長方形状で中空の抜き刃20aが、前述の記録ヘッド2K、2C、2M、2Yと同様、千鳥状に、Y軸方向に4つ配置され、その内部空間は、チューブ21を介して負圧源22に接続されている。また、抜き刃20aには、図示しないZ軸方向に移動可能な移動機構が設けられている。
【0022】
次に、メンテナンス部5は、プラテン23に支持される記録媒体10に対して記録ヘッド2K、2C、2M、2Yと反対側の空間である下方向に配置されている。メンテナンス部5は記録ヘッド2K、2C、2M、2Yに対応するメンテナンスヘッド24、メンテナンスヘッド24を保持する保持部材25、及び保持部材25を移動させる移動機構26から構成されている。メンテナンスヘッド24はそれぞれのインクジェットヘッド2K−1、2K−2、2K−3、2K−4、・・・2Y−4に対応する様にY軸方向に千鳥状に4つ配列され、更にそれがX軸方向に4組み配列している。また、吸引ポンプの負圧源27が上記保持部材25内に形成されたチューブを介して各メンテナンスヘッド24に接続されている。メンテナンスヘッド24の先端部は、それぞれプラテン23の支持部開口23aに位置している。
【0023】
尚、メンテナンスヘッド24の先端部は、図3に示すように、ノズルプレート9に接する外周部28、外周部28より若干凹んだ凹み部29、凹み部29に形成されチューブを介して負圧源27に通じる吸引孔30を有する。
【0024】
また、記録ヘッド2K、2C、2M、2Yに対向して平面状のプラテン23が配置されている。プラテン23にはそれぞれのインクジェットヘッド2K−1、2K−2、2K−3、2K−4、・・・2Y−4、及びメンテナンスヘッド24に対応する様にY軸方向に千鳥状に4つ配列し、更にそれがX軸方向に4組み配列した支持部開口23aが形成されている。
【0025】
次に、ロール紙搬送部6は、搬送ローラ31〜34、元巻きローラ35、及び巻取ローラ36で構成されている。そして、記録媒体10は元巻きローラ35にロール状に巻かれた連続紙であり、搬送ローラ31、32、33、34により元巻きローラ35から巻き出され、プラテン23上を搬送され、巻取ローラ36によって巻き取られる。

次に、上記構成の画像形成装置による画像形成動作について説明する。
【0026】
先ず、前述の搬送ローラ31、32、33、34を駆動し、元巻きローラ35から記録媒体10を巻きだし、4つの記録ヘッド2K、2C、2M、2Yが配設された画像形成部2に対して、プラテン23上を搬送させる。また、この時、画像データを記録ヘッド2に供給し、4つの記録ヘッド2K、2C、2M、2Yからそれぞれブラック(K)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)のインクを記録媒体10上に吐出させ、記録媒体10上に画像形成を行う。その後、記録媒体10を巻取ローラ36で巻き取らせる。また、この間記録ヘッド2K、2C、2M、2Yへのインク補給は、前述の構成のインク補給部3によって行う。この時、メンテナンスヘッド24は記録媒体10と干渉しない様に、外周部28がプラテン23の記録媒体10を支持する面よりも下方に位置する図4に実線で示す位置24にあり、保持部材25は同じく実線で示す位置25にある。尚、同図に示す23aは、プラテン23に形成されている支持部開口である。
【0027】
一方、メンテナンスについては、以下のようにして行う。
先ず、記録媒体10の搬送を中止し、開口形成部4による記録媒体10への開口作業を行う。この作業は、先ず前述の負圧源22を駆動し、負圧を発生する。次に、図4に示す様に抜き刃20aが図示しない移動機構によりプラテン23上に押し当てられ、記録媒体10が四角状に抜き加工され、媒体開口10aを形成する。発生した抜きカス10bは、上記負圧によりチューブ21を通して負圧源22に吸引される。尚、抜き刃20aが押し当てられるプラテン23の部分23bは、同図に示すように例えば0.1〜0.5mm凹んでおり、抜き刃20aによりプラテン表面の平面度が悪化しても、記録媒体10に当たらず、搬送性能に影響を与えることはない。
【0028】
上記抜き加工により、Y軸方向に千鳥状に配列した4つの媒体開口10aが形成される。その後、隣り合う記録ヘッド2K、2C、2M、2Y間の配列のピッチPだけ記録媒体10を搬送方向に移動させ、抜き加工を継続する。そして、同じ処理を3度繰り返してX軸方向に4列の媒体開口10aを形成する。
【0029】
その後、記録媒体10を抜き刃20aと記録ヘッド2Kの距離だけ搬送させ、各媒体開口10aを各インクジェットヘッド2K−1、2K−2、2K−3、2K−4、・・・2Y−4のノズルプレート9直下に位置させる。
【0030】
次に、移動機構26によりメンテナンスヘッド24及び保持部材25を、Z軸(+)方向に移動し、各メンテナンスヘッド24先端の外周部28を各インクジェットヘッド2K−1、2K−2、2K−3、2K−4、・・・2Y−4のノズルプレート9の表面に当接させる。この時、メンテナンスヘッド24は図4に二点鎖線で示す位置24’にあり、保持部材25は同じく二点鎖線で示す位置25’にある。尚、同図に示す23aは、プラテン23に形成されている支持部開口である。
【0031】
以上のようにして各インクジェットヘッド2K−1、2K−2、2K−3、2K−4、・・・2Y−4のノズルプレート9に対応するメンテナンスヘッド24を密着させた後、メンテナンス処理を行う。
【0032】
次に、メンテナンス処理の具体例を、以下に説明する。
<キャッピング処理>
キャッピング処理は画像形成処理を長時間行わない場合や、画像形成装置1の電源を切る場合に行う。先ず、前述のように、メンテナンスヘッド24及び保持部材25は、移動機構26によりZ軸(+)方向に移動し、各メンテナンスヘッド24先端の外周部28を各インクジェットヘッド2K−1、2K−2、2K−3、2K−4、・・・2Y−4のノズルプレート9の表面に当接させる。メンテナンスヘッド24の少なくとも外周部28はフッ素ゴム等の弾性部材で構成されており、外周部28がノズルプレート9の表面に密着する。
【0033】
この処理により、画像形成装置1を使用しない間、全ノズル11は前述の凹み部29内部に位置する様に構成され、ノズル11内のインクの増粘、乾燥が防止でき、更にノズル11周辺へのゴミ等の付着も防止できる。
【0034】
<空吐出処理>
空吐出処理は、負圧源27を動作させた状態で、各インクジェットヘッド2K−1、2K−2、2K−3、2K−4、・・・2Y−4内の電極に電圧を印加し、空吐出駆動を行い、各ノズル11からインクを凹み部29に吐出させる。この処理により、各ノズル11周辺の増粘したインクや、異物をノズルから除去し、吐出性能を回復させることができる。
【0035】
また、凹み部29に吐出されたインクは、吸引孔30から保持部材25内に形成されたチューブを介して負圧源27に吸引され、図示しない廃液タンクに溜められる。
<加圧パージ処理>
加圧パージ処理は、前述のインク補給電磁弁15、大気開放電磁弁16、及び補給経路弁17を締めて加圧弁19を開放し、加圧ポンプ18を駆動してサブタンク14内を所定の圧力にした後、補給経路弁17を開放し、インク経路を介してインクジェットヘッド2K−1、2K−2、2K−3、2K−4、・・・2Y−4内の図示しないインク室内に圧力を加え、ノズル11よりインクを押し出す処理である。この処理によって押し出されたインクは、吸引孔30によって吸引される。
【0036】
このメンテナンス処理によっても、各ノズル11周辺の増粘したインクや、異物をノズルから除去し、吐出性能を回復させることができる。
<吸引パージ処理>
吸引パージ処理は、負圧源27を動作させて、凹み部29内に負圧を発生させ、ノズル11内のインクやノズルプレート9の表面に残留するインクを吸引する処理である。
【0037】
このメンテナンス処理によって、例えば各ノズル11周辺の増粘したインクや、異物をノズル11から除去し、ノズルプレート9表面の不要なインクを除去し、吐出性能を回復させることができる。尚、上記空吐出処理、加圧パージ処理、吸引パージ処理において、負圧源27の負圧レベルを変更する様に構成してもよい。
【0038】
次に、上記各メンテナンス後、画像形成処理を行う場合には、メンテナンスヘッド24及び保持部材25をZ軸(−)方向に移動し、記録媒体10を搬送させて、すべての媒体開口10aを画像形成部2の下流側に移動させた後に画像形成処理を開始する。
【0039】
尚、巻取ローラ36に巻き取られた記録媒体10の裁断等の後処理時には、必要な画像に同時に印字されたマークを検出して後処理される。必要であれば、媒体開口10aが形成された最初と最後の位置を示すマークを印字してこれを検出し、又は媒体開口10aを直接光学センサ等で検出し、この媒体開口10aが形成された部分を後処理工程で、必要な画像が形成された部分とは別の処理を行う様に構成してもよい。
【0040】
このように構成することにより、連続紙を用いた記録ヘッド2K、2C、2M、2Yのメンテナンスを、連続紙を画像形成部2にローディングしたままで実行することができる。この為、メンテナンス後の画像形成処理を開始するまでの時間を短くでき、スループットを向上させることができる。また、メンテナンス時に連続紙を途中でカットする必要がないので、巻き取りも連続した1ロールに行うことができ、画像形成後の後処理も容易となる。また、1ロールの途中で、長時間印字が中断する場合にも前述のキャッピング処理が可能であり、対応が容易となる。
【0041】
また、メンテナンス部5を記録媒体10に対して記録ヘッド2K、2C、2M、2Yと反対側の空間に配置したので、メンテナンス時、メンテナンスヘッド24及び保持部材25を僅かにZ軸方向に移動させるだけでよい。このため、移動機構を小型化でき、画像形成装置も小型に構成することができる。例えば、その移動量の最小値は記録ヘッド2K、2C、2M、2Yと記録媒体10を支持するプラテン23表面の間隔の、例えば0.5〜3mm程度でよい。
【0042】
また、メンテナンスの為に記録ヘッド2K、2C、2M、2Yを移動させる必要が無いので、記録ヘッド2K、2C、2M、2Yの位置精度を高く保持でき、高品質の画像形成を行うことができる。
【0043】
さらに、抜き刃20aが押し当てられるプラテン23の部分は、前述のように0.1〜0.5mm凹んでおり、抜き刃20aによりベルトプラテン表面の平面度が悪化しても、記録媒体10に当たらず、搬送性能に影響を与えない。
【0044】
尚、メンテナンス処理は記録媒体10がプラテン23上に無い場合にも同様にして行える。この場合には、記録媒体10に媒体開口を形成するのに必要な動作は省略出来る。
また、抜き刃20aの形状は各々のメンテナンスヘッド24の形状に略等しくしたが、例えば図2に二点鎖線で示す20a’の様に、複数のメンテナンスヘッド24が1つの媒体開口内に位置する構成としてもよい。また、例えば1つの抜き刃20aをY軸方向に移動させてY軸方向に配列した媒体開口を形成してもよい。この場合、抜き刃の数を少なすることができる。
【0045】
また、抜き刃20aで抜かれた抜きカス10bはベルトプラテン23側から吸引させる様にしてもよい。また、抜き刃20aは画像形成部2の上流側に配置したが、画像形成部2の下流側に配置してもよい。この場合には、抜き刃20aで媒体開口を形成した後、記録媒体10を画像形成時とは逆に搬送し、媒体開口10aをメンテナンスヘッド24と記録ヘッド2K、2C、2M、2Yに対向させた位置に移動する。
【0046】
また、プラテン23にはその記録ヘッド2K、2C、2M、2Yに対向する面に微少な孔を全面に開け、その微少な孔を負圧源に接続することによって、微少孔を負圧にして記録媒体10をプラテン23表面に吸着させることもできる。この場合、記録媒体10をプラテン23の表面に密着させることができ、より良好な画像形成が可能となる。
【0047】
また、記録媒体10が連続紙の場合、抜き刃20aに対向する部分以外のプラテン23を削除し、搬送ローラ31〜34により記録媒体10を搬送することもできる。この場合には、メンテナンスヘッド24と記録ヘッド2K、2C、2M、2Yの間にはプラテン23が無いので、プラテン23に支持部開口23aは不要である。
【0048】
また、媒体開口10aは、すべてのインクジェットヘッド2K−1、2K−2、2K−3、2K−4、・・・2Y−4に対応させて設けたが、例えばY軸方向に千鳥状に配列した4つの開口のみを記録媒体10に形成し、最初に媒体開口10aを記録ヘッド2Kに対向させて記録ヘッド2Kをメンテナンスし、次に記録媒体10を搬送し、媒体開口10aを記録ヘッド2Cに対応させて記録ヘッド2Cをメンテナンスする様にしてもよい。この場合、記録媒体10に記録ヘッド2K、2C、2M、2Yの一部に対応した媒体開口しか形成しないので、形成する媒体開口10aが少なくなり、記録媒体10の無駄が少なくなる。
【0049】
また、メンテナンス部5は、例えば図5に示す構成でもよい。この変形例においては、メンテナンスヘッド24はY軸方向に短く、Y軸方向に移動可能に構成されている。そして、例えば弾性ゴムで構成されるワイパー40がメンテナンスヘッド24のY軸方向の端部に配置されている。メンテナンスヘッド24先端の外周部28が各インクジェットヘッド2K−1、2K−2、2K−3、2K−4、・・・2Y−4のノズルプレート9の表面に当接した状態で吸引パージを行いながらメンテナンスヘッド24をY軸(−)方向に移動させる。この時、ノズルプレート9表面に当接したワイパー40の先端がノズルプレート9表面のインクを清掃する。さらに、図3に示すメンテナンスヘッドと、図5に示すメンテナンスヘッドの両方を切替可能な機構とし、共に保持部材25に配置し、両者を選択使用する構成とすることもできる。
【0050】
また、複数のインクジェットヘッド2K−1、2K−2、2K−3、2K−4等で構成される1つの記録ヘッド2K等に対して、分けて媒体開口を形成してもよい。例えば、図6に示す例では、最初に2Y−1、2Y−3等に対応させる媒体開口10aを4つの記録ヘッド分形成し(同図に示すa)、次に、2Y−2、2Y−4等に対応させる媒体開口10aを4つの記録ヘッド分形成し(同図に示すb)、メンテナンスは、上記a、及びbに対応するインクジェットヘッドを2度に分けて行うものである。この場合、メンテナンス部5はa、及びbに対応するメンテナンスヘッド24を選択的にZ軸方向に移動させる移動機構を有する。
【0051】
この変形例の場合、記録媒体10に対する媒体開口10aの面積比が小さいので、記録媒体10の剛性低下を小さく抑えることができる。
また、図7に示す様に記録ヘッド2K、2C、2M、2Yが記録媒体10の幅方向に長い1本のインクジェットヘッドで構成される場合には、それに対応した記録媒体10の幅方向に長い媒体開口10aが形成される。
【0052】
また、本例によれば、メンテナンスとして空吐出だけのメンテナンスの場合には、図8に示す様にメンテナンスヘッド24、及び保持部材25はZ軸方向に移動しないで、メンテナンスヘッド24がノズルプレート9から離れた状態で行ってもよい。この場合には、媒体開口10aとプラテン23の支持部開口23aの開口面積は、ノズル11から吐出されたインクが通過する程度でよく、細いスリットとすることができる。この為、記録媒体10とプラテン23の剛性低下を小さくできる。また、記録ヘッド2K、2C、2M、2Yに対向する支持部開口23aを小さく構成できるので記録媒体10を良好に支持できる。
【0053】
また、図8で記録ヘッド2をプラテン23側に移動させてノズルプレート9を記録媒体10表面、又はプラテン23の表面に密着させることでキャッピングを行うことができる。

次に、本発明の第2の実施形態について説明する。
【0054】
尚、第2の実施形態の説明については、前述の第1の実施形態と同じ構成部分に関しては説明を省略し、異なる構成部分についてのみ説明する。
図9(a)、(b)、(c)は本例の構成を説明する図である。本実施の形態では、プラテン23の支持部開口23aはインクジェットヘッド2K−1等のノズル11から吐出されるインクが記録媒体10に着弾する位置10cには位置せず、この位置から下流側にずれた位置に配置されている。また、プラテン23に記録媒体10の吸引用の図示しない微少孔をインクが着弾する位置10c直下にも配置している。
【0055】
また、メンテナンスヘッド24にはX軸(−)側に切り欠き部24bが形成され、メンテナンスヘッド24の先端24aはX軸(−)側に突出形成されている。また、メンテナンスヘッド24の先端24aには、前述のような外周部28、凹み部29、及び吸引孔30が形成されている。
【0056】
画像形成時には図9(a)に示すようにメンテナンスヘッド24の先端24aはプラテン23の支持部開口23a内に位置する。
メンテナンス時、図9(b)に示す様に、インクジェットヘッド2k−1等を記録媒体10から離間させる様にZ軸(+)方向に移動させる。同時に、メンテナンスヘッド24及び保持部材25は、移動機構26によりZ軸(+)方向に移動し、メンテナンスヘッド24の先端24aを媒体開口10aよりインクジェットヘッド2K−1等の側に移動させる。
【0057】
次に、図9(c)に示す様に、メンテナンスヘッド24及び保持部材25は、移動機構26によりX軸(―)側に移動し、メンテナンスヘッド24の先端24aをインクジェットヘッド2K−1の下方に位置させる。そして、インクジェットヘッド2K−1等をZ軸(−)方向に移動させ、ノズルプレート9をメンテナンスヘッド24の先端24aの外周部28に当接させて、前述の吸引パージ等のメンテナンス処理を行う。
【0058】
以上のように、本実施の形態では、プラテン23の支持部開口23aはインクジェットヘッド2K−1等のノズル9から吐出されるインクが記録媒体10に着弾する位置10cには位置せず、この位置から下流側にずれた位置に配置されており、プラテン23に記録媒体10の吸引用の図示しない微少孔をインクが着弾する位置10c直下にも配置している。この為、画像形成時においても、インクが記録媒体10に着弾する位置10cをプラテン23の上面が支持できるので、着弾位置の記録媒体10の平面度を確保でき、良好な画像形成を行うことができる。

次に、本発明の第3の実施形態について説明する。
【0059】
尚、第3の実施形態の説明については、前述の第1、第2の実施形態と同じ構成部分に関しては説明を省略し、異なる構成部分についてのみ説明する。
図10は本例の構成を説明する図である。本実施の形態では、メンテナンスヘッド24がメンテナンス時に移動する方向であるY軸(+)側に切り欠き部24cが形成され、メンテナンスヘッド24の先端24aはY軸(+)側に突出形成されている。
【0060】
メンテナンス時には、インクジェットヘッド2k−1等を記録媒体10から離間させる様にZ軸(+)方向に移動させる。同時に、メンテナンスヘッド24及び保持部材25を、24及び25の位置から移動機構26によりZ軸(+)側に移動し、24’及び25’に位置させ、メンテナンスヘッド24の先端24aの外周部28をノズルプレート9に当接させる。
【0061】
次に、メンテナンスヘッド24をY軸(+)側に移動させながら、前述の吸引パージ等のメンテナンス、及びワイパー41によるノズル11及びノズルプレート9の清掃が行われる。また、メンテナンスヘッド24がY軸(+)側に最も移動した位置24”においては、ブレード41はノズル列12全てをワイプしてノズル列12よりもY軸(+)側に位置し、メンテナンスヘッド24の先端24aの少なくとも一部は、媒体開口10a及び支持部開口23aよりもY軸(+)側に突出した位置にある。
【0062】
メンテナンス終了後は、インクジェットヘッド2k−1等をメンテナンスヘッド24の先端24aから離間させる様にZ軸(+)方向に移動させ、メンテナンスヘッド24及び保持部材25をY軸(―)側に移動させ、更にZ軸(−)側に移動させ、初期位置に戻す。
【0063】
このように構成することにより、メンテナンスヘッド24には、メンテナンスヘッド24がメンテナンス時に移動する方向であるY軸(+)側に切り欠き部24cを形成したので、メンテナンスヘッド24の先端24aは、媒体開口10a及び支持部開口23aよりもY軸(+)側に突出した位置に位置させることができる。この為、媒体開口10a及び支持部開口23aのメンテナンスヘッド24の移動方向の長さを短くでき、記録媒体10とプラテン23の剛性低下を抑えることができる。
【0064】
また、画像形成の記録幅端部と記録媒体10の両端部との間隔が短いか無い場合でも、媒体開口10aから記録媒体10のY方向両端までの長さを長くでき、記録媒体10の剛性低下を抑えることができる。
【0065】
尚、切り欠き部24cはメンテナンスヘッド24がメンテナンス時に移動する両側に形成してもよい。この場合には、メンテナンスヘッド24が移動する両端において、メンテナンスヘッド24の先端24aのY軸方向両端が、媒体開口10a及び支持部開口23aよりもY軸方向側に突出した位置に位置させることができる。この為、媒体開口10a及び支持部開口23aのメンテナンスヘッド24の移動方向の長さをさらに短くできる。

次に、本発明の第4の実施形態について説明する。
【0066】
図11は本例の構成を説明する図である。本実施の形態では、前述の第3の実施形態に第2の実施形態を組み合わせたメンテナンスヘッド24とする。つまり、メンテナンスヘッド24にはY軸(+)側の切り欠き24cを形成し、X軸(−)側にも切り欠き24bを形成している。
【0067】
メンテナンスヘッド24とインクジェットヘッド2k−1等との位置関係は、Y軸方向から見た場合には図9に示す構成、X軸方向から見た場合には図10に示す構成と同等である。
【0068】
メンテナンス時には、図9(a)に示す位置から、図9(b)を経て図9(c)に示す様にノズルプレート9をメンテナンスヘッド24の先端24aの外周部28に当接させる。次に、図10に示すようにメンテナンスヘッド24をY軸(+)側に移動させて吸引パージや、ワイプ処理等のメンテナンスを行う。
【0069】
以上のように構成することにより、上記第2の実施形態及び第3の実施形態の両方の効果を有する画像形成装置を提供することができる。

次に、本発明の第5の実施形態について説明する。
【0070】
図12は本例の構成を説明する図である。本実施の形態では、インクジェットヘッド2k−1等のノズル11周辺部を媒体開口10a、及び支持部開口23aに挿通してメンテナンスを行う。
【0071】
図12(a)は画像形成時を示す。支持部開口23aは、記録媒体10のインク着弾位置10cに対してX軸(+)側にずれている。一方、メンテナンス時には、図12(b)に示すようにインクジェットヘッド2k−1等はX軸(+)側に移動し、次にZ軸(−)側に移動してノズルプレート9をメンテナンスヘッド24の先端の外周部28に当接させる。次に、図12(c)に示す様にメンテナンスヘッド24をY軸(+)側に移動させて吸引パージ処理や、ワイプ等のメンテナンスを行う。
【0072】
このように構成することにより、ノズル11を記録媒体10及びプラテン23表面よりも下側で支持部開口23a内に位置させた状態でメンテナンスを行う。このためメンテナンスによるインクミストが発生しても、これにより記録媒体10及び記録媒体10を支持するプラテン23表面を汚す可能性が低く、画像形成時に記録媒体10表面をインクで汚すことがない。

次に、本発明の第6の実施形態について説明する。
【0073】
図13、及び図14は本例を説明する図であり、本実施の形態では、画像形成部2での記録媒体10の搬送をベルトプラテン50で行う。
記録媒体10の搬送を行うベルトプラテン50は、駆動ローラ51、従動ローラ52、テンションローラ53、無端ベルト54、押圧ローラ55、56、及びプラテン23で構成されている。プラテン23、及び無端ベルト54の表面全面には多数の図示しない孔が形成されている。そして、図示しない負圧源により、プラテン23の孔及び無端ベルト54の孔を介して記録媒体10を無端ベルト54上に吸引し、押圧ローラ55、56により記録媒体10を無端ベルト54上に押圧し、記録媒体10を搬送する。
【0074】
無端ベルト54には、図14に示すようにメンテナンスヘッド24の先端形状に対応したベルト開口54aがY軸方向に4つ千鳥状に配列し、更にそれがX軸方向に4組み配列している。メンテナンス時には、図示しない無端ベルト54のベルト開口54aを示すマーキングを検出し、ベルト開口54aに合わせて開口形成機構20の抜き刃20aにより媒体開口10aを順次形成する。その後、複数のベルト開口54aと媒体開口10aをそれぞれメンテナンスヘッド24の先端に対応する位置になるように無端ベルト54を移動させてメンテナンスを行う。
【0075】
このように構成することにより、記録媒体10の搬送機構として、無端ベルト54を用いたベルトプラテン50でも、無端ベルト54にベルト開口54aを形成することで同様に記録媒体10を記録ヘッド2K、2C、2M、2Yに対向する様にローディングした状態でメンテナンスを行うことができる。

次に、本発明の第7の実施形態について説明する。
【0076】
図15は本実施を説明する図であり、本実施の形態では、平面状のプラテンに代えて、円筒状のプラテン60を使用している。記録ヘッド2K、2C、2M、2Y及びメンテナンスヘッド24は円筒状のプラテン60の中心軸に向かう様に放射状に配列されている。
【0077】
画像形成時には図15に示すようにプラテン60に形成される支持部開口60aは、記録ヘッド2K、2C、2M、2Y及びメンテナンスヘッド24に対して、円周方向にずれている。記録媒体10は、駆動ローラ62、従動ローラ61にてプラテン60の表面に押圧され、駆動ローラ62により記録媒体10はプラテン60の表面を摺動して搬送される。
【0078】
メンテナンス時には、プラテン60を円周方向に回転させて支持部開口60aを記録ヘッド2K、2C、2M、2Y及びメンテナンスヘッド24に対応する位置に位置させる。そして、開口形成機構20の抜き刃20aにより媒体開口10aを順次形成し、支持部開口60aを介してメンテナンスが行われる。
【0079】
尚、メンテナンスヘッド24はそれぞれ放射状に移動し、記録ヘッド2K、2C、2M、2Yに対向する。また、円筒状のプラテン60は記録媒体10の搬送時に固定としたが、回転させる構成としてもよい。この場合には、メンテナンス時にはプラテン60の支持部開口60a位置は、メンテナンスヘッド24の位置に対応させる位置に移動させる。
【0080】
以上説明した第1乃至第7の実施形態に限らず、例えば下記の様な構成であっても良い。
先ず、記録媒体に媒体開口を形成する手段は、記録媒体に媒体開口が形成できれば何でも良い。例えば、抜き刃に変えて、媒体開口10aの形成にCO2レーザ等を用いれば記録媒体に非接触で媒体開口を形成することができる。また、記録媒体がプラスチックフィルムの様な樹脂の場合には、熱で溶かして媒体開口10aを形成する構成としてもよい。
【0081】
また、記録ヘッド、メンテナンス機構の構成は前述の実施形態に限らない。また、連続紙に限らず、カット紙でも適用可能である。さらに、記録ヘッドはインクジェットヘッドに限らず、記録ヘッドにメンテナンス機構を近接或いは接触させて行うメンテナンス機構であれば適用可能である。
【0082】
さらに、ブラック(K)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)の4色に対応可能な4つの記録ヘッドとしたが、1色の記録ヘッド以上であれば適用可能である。
また、この発明は、前記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、前記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
【図面の簡単な説明】
【0083】
【図1】本実施形態の画像形成装置の概略構成を示す図である。
【図2】Y軸方向に短い4つのインクジェットヘッドの配列構成を説明する図である。
【図3】メンテナンスヘッドの先端構成を示す傾視図である。
【図4】記録媒体に対する開口形成、及びメンテナンス処理の際の記録ヘッドとメンテナンスヘッドの接続構成を示す図である。
【図5】変形例のメンテナンスヘッドの構成、及びメンテナンスヘッドの移動を説明する図である。
【図6】第1の実施形態の変形例を説明する図である。
【図7】第1の実施形態の変形例を説明する図である。
【図8】第1の実施形態の変形例を説明する図である。
【図9】(a)、(b)、(c)は第2の実施形態を説明する図である。
【図10】第3の実施形態を説明する図である。
【図11】第4の実施形態を説明する図である。
【図12】第5の実施形態を説明する図である。
【図13】ベルトプラテンを使用した第6の実施形態を説明する図である。
【図14】第6の実施形態を説明する図である。
【図15】第7の実施形態を説明する図である。
【符号の説明】
【0084】
1…画像形成装置
2・・・画像形成部
2Y−1、2Y−2、2Y−3、2Y−4・・・インクジェットヘッド
3・・・インク補給部
4・・・開口形成部
5・・・メンテナンス部
6・・・ロール紙搬送部
8・・・保持板
9・・・ノズルプレート
10・・記録媒体
11・・ノズル
12・・ノズル列
13・インクボトル
14・・サブタンク
15・・インク補給電磁弁
16・・大気開放電磁弁
17・・補給経路弁
18・・加圧ポンプ
19・・加圧弁
20・・開口形成機構
20a・・抜き刃
21・・チューブ
22・・負圧源
23・・プラテン
24・・メンテナンスヘッド
25・・保持部材
26・・移動機構
27・・負圧源
28・・外周部
29・・凹み部
30・・吸引孔
31〜34・・搬送ローラ
35・・元巻きローラ
36・・巻取ローラ
40、41・・ワイパ
50・・ベルトプラテン
51・・駆動ローラ
52・・従動ローラ
53・・テンションローラ
54・・無端ベルト
55、56・・押圧ローラ
60・・円筒状のプラテン
61・・従動ローラ
62・・駆動ローラ

【特許請求の範囲】
【請求項1】
記録媒体に対してインクを吐出するノズルを有する記録ヘッドと、
該記録ヘッドに対してメンテナンスを行うメンテナンスヘッドと、
前記記録媒体を搬送する搬送部と、
前記記録媒体に媒体開口を形成する媒体開口形成部とを有し、
前記媒体開口を使用してメンテナンスを行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項2】
前記媒体開口部は、前記記録ヘッドのメンテナンス時に、前記記録ヘッド及び/または前記メンテナンスヘッドに対向することを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
【請求項3】
前記記録ヘッドは、前記記録媒体に対して画像形成時に固定のライン状ヘッドであることを特徴とする請求項1項記載の画像形成装置。
【請求項4】
前記記録媒体は、連続紙であることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
【請求項5】
前記記録ヘッドから前記媒体開口に対してインクを吐出するメンテナンスを行うことを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
【請求項6】
前記メンテナンスヘッドの第1の部分は、メンテナンス時に前記媒体開口に挿通し、前記記録ヘッドに対峙することを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
【請求項7】
前記記録ヘッドは、メンテナンス時に前記媒体開口に挿通し、前記メンテナンスヘッドに対峙することを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
【請求項8】
前記搬送部は、前記記録ヘッドに対向した前記記録媒体支持部を有し、前記記録媒体支持部は、前記メンテナンスヘッドに対応した支持部開口を有することを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
【請求項9】
前記記録ヘッドから前記記録媒体に吐出され着弾するインクの位置は、前記支持部開口以外の前記記録媒体支持部であることを特徴とする請求項8記載の画像形成装置。
【請求項10】
前記メンテナンスヘッドの第1の部分は、前記搬送方向の切り欠き部を有することを特徴とする請求項6記載の画像形成装置。
【請求項11】
前記メンテナンスヘッドの第1の部分は、前記搬送方向と直交する前記記録媒体の幅方向の切り欠き部を有することを特徴とする請求項6記載の画像形成装置。

【図2】
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【図3】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図11】
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【図14】
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【図1】
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【図4】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図12】
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【図13】
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【図15】
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【公開番号】特開2007−268794(P2007−268794A)
【公開日】平成19年10月18日(2007.10.18)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−95664(P2006−95664)
【出願日】平成18年3月30日(2006.3.30)
【出願人】(000000376)オリンパス株式会社 (11,466)
【Fターム(参考)】