CN107199787A - 液滴喷射装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种液滴喷射装置，该液滴喷射装置包括：液滴喷头，其纵向与记录介质的宽度方向重合，并且该液滴喷头通过将液滴喷射到沿传送路径被传送的记录介质上来形成图像；以及三个或更多个活动式红外线照射装置，其沿记录介质的传送方向活动地设置在液滴喷头的下游侧并且使形成在记录介质上的图像中的水分蒸发。

Description

液滴喷射装置
技术领域
本发明涉及一种液滴喷射装置。
背景技术
在现有技术中已知一种图像形成装置，该图像形成装置用红外线激光束照射通过将水溶性的黑色油墨液滴喷射到记录介质上而形成的图像(例如字符)并使图像中的水分蒸发以抑制形成在记录介质上的黑色图像的渗出(例如，参见专利文献1(JP-A-2014-184687))。
发明内容
本发明的目的在于获得一种液滴喷射装置，与用红外线使由喷射到记录介质上的液滴形成的图像中的水分蒸发的红外线照射装置沿记录介质的传送方向设置并固定在液滴喷头的下游侧的构造相比，该液滴喷射装置能够有效地用红外线使图像中的水分蒸发。
根据本发明的第一方面，提供一种液滴喷射装置，所述液滴喷射装置包括：其纵向与记录介质的宽度方向重合，并且所述液滴喷头通过将液滴喷射到沿传送路径被传送的所述记录介质上来形成图像；以及三个或更多个活动式红外线照射装置，其沿所述记录介质的传送方向活动地设置在所述液滴喷头的下游侧并且使形成在所述记录介质上的图像中的水分蒸发。
根据本发明的第二方面，提供一种根据第一方面所述的液滴喷射装置，所述液滴喷射装置还包括：固定式红外线照射装置，其使形成在所述记录介质上的图像中的水分蒸发并设置在壳体中，所述壳体沿所述记录介质的传送方向固定在所述液滴喷头的下游侧，并且沿所述记录介质的传送方向固定在所述三个或更多个活动式红外线照射装置的上游侧；吹送流动通道，其用于向所述记录介质吹送空气且形成于所述壳体中，并沿所述记录介质的传送方向位于所述固定式红外线照射装置的上游侧；以及抽吸流动通道，其用于抽吸所述记录介质周围的水蒸气且形成于所述壳体中，并沿所述记录介质的传送方向位于所述固定式红外线照射装置的下游侧。
根据本发明的第三方面，提供一种根据第一方面或第二方面所述的液滴喷射装置，其中，在从与所述记录介质的传送方向正交的方向看的侧视图中，所述三个或更多个活动式红外线照射装置沿着所述传送路径布置以便从所述记录介质的法线方向发射红外线。
根据本发明的第一方面，与用红外线使由喷射到记录介质上的液滴形成的图像中的水分蒸发的红外线照射装置沿记录介质的传送方向设置并固定在液滴喷头的下游侧的构造相比，能够有效地用红外线使图像中的水分蒸发。
根据本发明的第二方面，与只有用红外线使由喷射到记录介质上的液滴形成的图像中的水分蒸发的移动式红外线照射装置沿记录介质的传送方向设置在液滴喷头的下游侧的构造相比，能够有效地去除记录介质周围的水蒸气。
根据本发明的第三方面，与移动式红外线照射装置在从正交于记录介质的传送方向的方向看的侧视图中沿着倾斜于记录介质的法线方向的方向发射红外线的构造相比，能够加速由喷射到记录介质上的液滴形成的图像中的水分的蒸发。
附图说明
基于下列附图，详细地描述本发明的示例性实施例，其中：
图1是示出根据第一示例性实施例的喷墨记录装置的构造的示意性侧视图；
图2是示出由喷射到卷筒纸上的油墨液滴形成的图像中的水分的温度和根据第一示例性实施例的移动式激光器装置的照射定时之间的关系的曲线图；
图3是示出根据第二示例性实施例的喷墨记录装置的构造的示意性侧视图；
图4是示出根据第三示例性实施例的喷墨记录装置的构造的示意性侧视图；以及
图5是示出根据第三示例性实施例的固定式激光器装置周围的构造的示意性剖视图。
具体实施方式
在下文中，参照附图，详细地描述本发明的示例性实施例。为了便于说明，在每一幅附图中，箭头UP表示作为液滴喷射装置的实例的喷墨记录装置10的上方，而纸页表面的前方是指喷墨记录装置10的前方。另外，在下文中，在一些情况下，把作为记录介质的实例的卷筒纸P的传送方向简单地称为“传送方向”并且分别把传送方向的上游侧和传送方向的下游侧简单地称为“上游侧”和“下游侧”。
(第一示例性实施例)
首先，对根据第一示例性实施例的喷墨记录装置10进行描述。如图1所示，喷墨记录装置10通过从设置在装置主体12中的喷墨记录头20将油墨液滴(滴液)喷射到卷筒纸P上来在卷筒纸P上形成图像。
卷筒纸P被传送到由多个传送辊14和多个张紧辊16构成的传送路径18。多个传送辊14进行旋转并在卷筒纸P的下侧支撑卷筒纸P，传送辊14的前后方向被设定为轴线方向。多个张紧辊16进行旋转并在卷筒纸P的上侧按压卷筒纸P，张紧辊16的前后方向被设定为轴线方向。喷墨记录头20设置在沿竖直方向与被传送到传送路径18中的图像形成区18A的卷筒纸P相对的位置。
喷墨记录头20的纵向被设定为沿传送路径18传送的卷筒纸P的宽度方向，并且喷墨记录头20的长度大于或等于卷筒纸P的宽度。黑色(K)、蓝绿色(C)、品红色(M)和黄色(Y)的喷墨记录头20按此顺序沿传送方向设置在卷筒纸P的上游侧。喷墨记录头20K、20C、20M和20Y中的每一个按此顺序从上方向卷筒纸P喷射各种颜色的油墨液滴。
另外，在黑色喷墨记录头20K和蓝绿色喷墨记录头20C之间设置有朝向被传送到传送路径18的卷筒纸P发射红外线的移动式(活动式)红外线照射装置(在下文中称为“移动式(活动式)激光器装置”)22。
在最下游侧黄色喷墨记录头20Y的下游侧以及装置主体12中的卷筒纸P的排出口12A的上游侧设置有朝向被传送到传送路径18的卷筒纸P发射红外线的多个(例如三个)移动式(活动式)红外线照射装置(在下文中称为“移动式(活动式)激光器装置”)24、26和28。
移动式激光器装置22、24、26和28中的每一个可以借助于公知的移动机构(未示出)沿着传送路径18各自(独立地)移动。移动式激光器装置24、26和28中的每一个构造为以彼此不同的间隔布置。另外，移动式激光器装置22、24、26和28中的每一个用作谐振式垂直腔面发射激光器，并且能够使由喷射到卷筒纸P上的油墨液滴形成的图像中的水分蒸发。
更具体来说，设置在黑色喷墨记录头20K和蓝绿色喷墨记录头20C之间的移动式激光器装置22用红外线照射由从喷墨记录头20K喷射的黑色油墨液滴形成的图像(主要为字符)以使图像中的水分蒸发。
设置在最下游侧黄色喷墨记录头20Y的下游侧的移动式激光器装置24、26和28中的每一个依次用红外线照射由从喷墨记录头20C、20M和20Y中的每一个喷射的蓝绿色、品红色和黄色油墨液滴形成的图像以使图像中的水分蒸发。
上述公知移动机构的实例包括进行支撑以使移动式激光器装置22、24、26和28中的每一个可移动的导轨、使移动式激光器装置22、24、26和28中的每一个各自移动的齿轮齿条副、以及驱动每个齿轮旋转的电动机。然而，本示例性实施例中的移动机构没有特别的限制。
另外，根据卷筒纸P的传送速度、油墨类型(红外线在每种颜色中的吸收指数的差异)和纸张类型(厚度(热容量)的差异或渗透率的差异)对设置在最下游侧黄色喷墨记录头20Y的下游侧的移动式激光器装置24、26和28中的每一个的位置进行适当的设定。在第一示例性实施例中，例如基于卷筒纸P的传送速度设定移动式激光器装置24、26和28中的每一个的位置。
另外，在从与卷筒纸P的传送方向正交的方向看的图1所示侧视图中，移动式激光器装置22、24、26和28中的每一个沿着传送路径18布置以便从卷筒纸P的法线方向发射红外线。也就是说，移动式激光器装置22、24、26和28中的每一个设置为使得其光轴与卷筒纸P的法线方向重合。
下面，对以如上所述方式构造的根据第一示例性实施例的喷墨记录装置10的操作进行描述。
首先，基于卷筒纸P的传送速度分别将移动式激光器装置24、26和28中的每一个设置在适当位置。也就是说，借助于公知移动机构使移动式激光器装置24、26和28中的每一个各自移动以便每个激光器装置能够按照适当的照射定时依次发射红外线(以便在形成于卷筒纸P上的图像中获得超过作为目标值的阈值的光密度)。
移动式激光器装置22设置为尽可能地靠近黑色喷墨记录头20K。因此，由于形成在卷筒纸P上的黑色图像中的水分的温度迅速地升高至沸点温度，所以减少了因水分渗入卷筒纸P内而导致的图像渗出并且能够抑制和防止图像(主要为字符)的光密度的下降。
当确定了移动式激光器装置22、24、26和28中的每一个的位置时，就可以执行打印作业了。当执行打印作业时，从喷墨记录头20K、20C、20M和20Y中的每一个将每一种油墨液滴喷射到沿着由多个传送辊14和多个张紧辊16构成的传送路径18被传送的卷筒纸P上。因此，依次在卷筒纸P上形成图像。
当通过从黑色喷墨记录头20K喷射油墨液滴来在卷筒纸P上形成图像(主要为字符)时，从移动式激光器装置22发射红外线。因此，形成在卷筒纸P上的黑色图像中的水分的温度迅速地升高至沸点温度(100℃)，于是水分得以蒸发。
另外，当通过从蓝绿色喷墨记录头20C、品红色喷墨记录头20M和黄色喷墨记录头20Y中的每一个喷射每一种油墨液滴来在卷筒纸P上形成图像时，依次从移动式激光器装置24、26和28发射红外线。因此，形成在卷筒纸P上的蓝绿色、品红色和黄色图像中的水分的温度升高至沸点温度(100℃)，于是水分得以蒸发。
更具体来说，如图2中的实线所示，通过首先从移动式激光器装置24照射红外线，由蓝绿色、品红色和黄色形成的图像中的水分的温度在T1秒后升高至沸点温度。在此时，优选移动式激光器装置24还设置为尽可能地靠近黄色喷墨记录头20Y(最下游侧喷墨记录头20)。
接下来，当传送卷筒纸P时，图像中的水分的温度因传送时间(在大气中的热损失)以及图像中的一部分水分的蒸发而稍有降低。然而，通过从下一个移动式激光器装置26照射红外线，由蓝绿色、品红色和黄色形成的图像中的水分的温度在T2秒后又升高至沸点温度。
当进一步传送卷筒纸P时，图像中的水分的温度因传送时间(在大气中的热损失)以及图像中的一部分水分的蒸发而再次稍有降低。然而，通过从下一个移动式激光器装置28照射红外线，由蓝绿色、品红色和黄色形成的图像中的水分的温度在T3秒后重新升高至沸点温度。
这样，在根据第一示例性实施例的喷墨记录装置10中，与卷筒纸P的传送(在大气中的热损失)和形成在卷筒纸P上的图像的一部分水分的蒸发相关联地，移动式激光器装置24、26和28中的每一个能够在图像中的残留水分的温度降至预定温度之前按照适当的照射定时使图像中的残留水分的温度再次升高。
因此，与一个或多个红外线照射装置设置并固定在最下游侧喷墨记录头20Y的下游侧(未示出)的构造(即无法选择适当的照射定时的构造)相比，可以有效地干燥形成在卷筒纸P上的图像并且能够抑制和防止形成在卷筒纸P上的图像的光密度的下降(稀薄化)。
换言之，减少了因水分渗入卷筒纸P内而导致的图像渗出，提高了形成在卷筒纸P上的图像的光密度，并且即使在卷筒纸P是低渗透性纸张的情况下也能够抑制因油墨液滴的流动而导致的油墨斑的出现。在卷筒纸P的传送速度发生变化的情况下，根据该变化适当地改变移动式激光器装置24、26和28的位置。
按照与以上所述相同的方式并按照适当的照射定时发射红外线。例如，如图2中的虚线所示，在将卷筒纸P的传送速度设定为半速的情况下，通过首先从移动式激光器装置24照射红外线，由蓝绿色、品红色和黄色形成的图像中的水分的温度在T4秒后升高至沸点温度。
接下来，当传送卷筒纸P时，图像中的水分的温度因传送时间(在大气中的热损失)以及图像中的一部分水分的蒸发而稍有降低。然而，通过从下一个移动式激光器装置26照射红外线，由蓝绿色、品红色和黄色形成的图像中的水分的温度在T5秒后又升高至沸点温度。
当进一步传送卷筒纸P时，图像中的水分的温度因传送时间(在大气中的热损失)以及图像中的一部分水分的蒸发而再次稍有降低。然而，通过从下一个移动式激光器装置28照射红外线，由蓝绿色、品红色和黄色形成的图像中的水分的温度在T6秒后重新升高至沸点温度。
这样，将改变移动式激光器装置24、26和28中的每一个的位置(间隔)的时刻设定为改变卷筒纸P的传送速度(或油墨类型、或纸张类型)之后以及执行打印作业之前的时刻。在通过改变卷筒纸P的传送速度来获得适当照射定时的情况下，三个(或更多个)单独的移动式激光器装置24、26和28设置在最下游侧喷墨记录头20Y的下游侧的构造是特别有效的。
另外，在从与卷筒纸P的传送方向正交的方向看的侧视图中，移动式激光器装置22、24、26和28中的每一个沿着传送路径18布置以便从卷筒纸P的法线方向发射红外线。因此，与移动式激光器装置22、24、26和28中的每一个沿着倾斜于记录介质的法线方向的方向发射红外线的构造相比，加速了形成在卷筒纸P上的图像中的水分的蒸发。
另外，在通过移动式激光器装置24将温度升高至沸点温度之后，形成在卷筒纸P上的图像中的残留水分的温度因卷筒纸P的传送(在大气中的热损失)和图像中的一部分水分的蒸发而稍有降低，由于设置在移动式激光器装置24的下游侧的两个移动式激光器装置26和28对图像中的残留水分照射红外线而使残留水分的温度再升高至沸点温度，所以与使用移动式激光器装置24时相比需要较少的红外线输出。
例如，在沿传送方向伸长的一个红外线照射装置设置并固定在最下游侧喷墨记录头20Y的下游侧(未示出)的构造中，由于当温度升高的速度降低时光密度会下降(由于要抑制光密度的下降)，所以不能够减少红外线输出。然而，由于可以在根据第一示例性实施例的移动式激光器装置24、26和28中各自设定红外线的输出，所以当考虑整个构造时能够实现输出的减少。因此，能够减少喷墨记录装置10的电力消耗。
在第一示例性实施例中，三个移动式激光器装置24、26和28设置在最下游侧喷墨记录头20Y的下游侧，但是不限于这样的构造。除移动式激光器装置22之外，还可以设置至少两个移动式激光器装置24和26。另外，移动式激光器装置22、24、26和28可以分别设置在各种颜色的喷墨记录头20K、20C、20M和20Y中相应一个的下游侧。
换言之，移动式激光器装置22可以设置在喷墨记录头20K和喷墨记录头20C之间，移动式激光器装置24可以设置在喷墨记录头20C和喷墨记录头20M之间，移动式激光器装置26可以设置在喷墨记录头20M和喷墨记录头20Y之间，而移动式激光器装置28可以设置在喷墨记录头20Y的下游侧。在这种情况下，能够有效地抑制和防止色间渗出或色混合。
(第二示例性实施例)
接下来，对根据第二示例性实施例的喷墨记录装置10进行描述。应当注意到：把相同的附图标记附加于与第一示例性实施例中的部位对应的部位，并且适当地省略了对这些部位的详细描述(包括共同的操作)。
如图3所示，在根据第二示例性实施例的喷墨记录装置10中，移动式激光器装置22不设置在黑色喷墨记录头20K和蓝绿色喷墨记录头20C之间，并且移动式激光器装置22、24、26和28仅仅设置在最下游侧黄色喷墨记录头20Y的下游侧。
因此，在根据第二示例性实施例的喷墨记录装置10中，与上述第一示例性实施例相比，相对于卷筒纸P的传送速度(或油墨类型、或纸张类型)的变化的用于照射红外线的照射定时的选择范围更宽。因此，比第一示例性实施例效果更显著地干燥形成在卷筒纸P上的图像。因此，能够抑制和防止形成在卷筒纸P上的图像的光密度的下降(稀薄化)。
(第三示例性实施例)
接下来，对根据第三示例性实施例的喷墨记录装置10进行描述。应当注意到：把相同的附图标记附加于与第一和第二示例性实施例中的部位对应的部位，并且适当地省略了对这些部位的详细描述。
如图4所示，在根据第三示例性实施例的喷墨记录装置10中，按照与第二示例性实施例相同的方式，移动式激光器装置22不设置在黑色喷墨记录头20K和蓝绿色喷墨记录头20C之间，并且移动式激光器装置22、24、26和28仅仅设置在最下游侧黄色喷墨记录头20Y的下游侧。
在根据第三示例性实施例的喷墨记录装置10中，在最下游侧黄色喷墨记录头20Y和最上游侧移动式激光器装置22之间(在最下游侧喷墨记录头20Y的下游侧以及最上游侧移动式激光器装置22的上游侧)设置有朝向被传送到传送路径18的卷筒纸P发射红外线的固定式红外线照射装置(在下文中称为“固定式激光器装置”)30。
如图5所示，在喷墨记录装置10的装置主体12上固定有壳体32，固定式激光器装置30安装在壳体32的下部以便固定式激光器装置30的照射表面31安装为朝向卷筒纸P(传送路径18)。在壳体32的上游侧设置有用于向卷筒纸P吹送空气的吹送流动通道34。在壳体32的下游侧形成有用于抽吸卷筒纸P和固定式激光器装置30之间的水蒸气J的抽吸流动通道36。
另外，在喷墨记录装置10的装置主体12上固定有壳体40，最下游侧黄色喷墨记录头20Y还安装在壳体40的下部以便喷墨记录头20Y的喷嘴表面21安装为朝向卷筒纸P(传送路径18)。在壳体40的下游侧形成有用于抽吸飘浮在卷筒纸P和喷墨记录头20Y之间的墨雾S的抽吸流动通道42。
另外，壳体40和壳体32沿传送方向彼此结合。也就是说，壳体40的下游侧的侧表面和壳体32的上游侧的侧表面彼此结合。因此，可以固定地保持黄色喷墨记录头20Y和固定式激光器装置30之间在传送方向上的位置。固定式激光器装置30的照射表面31覆盖有防护玻璃38。
在从与卷筒纸P的传送方向正交的方向看的图4所示侧视图中，固定式激光器装置30也沿着传送路径18布置以便从卷筒纸P的法线方向发射红外线。也就是说，固定式激光器装置30也设置为使得其光轴与卷筒纸P的法线方向重合。
下面，对以如上所述方式构造的根据第三示例性实施例的喷墨记录装置10的操作进行描述。因为由移动式激光器装置22、24、26和28执行的操作与第一和第二示例性实施例中的操作相同，所以这里对通过设置固定式激光器装置30而产生的操作进行描述。
在固定式激光器装置30的上游侧，将空气从吹送流动通道34吹送到卷筒纸P上。也就是说，形成了借助于抽吸流动通道42去除飘浮在卷筒纸P周围(卷筒纸P和喷墨记录头20Y之间)的墨雾S的气流。因此，与不形成气流的构造相比，能够抑制覆盖固定式激光器装置30的照射表面31的防护玻璃38被墨雾S沾污。
另外，由于从吹送流动通道34将空气吹送到卷筒纸P上，所以在固定式激光器装置30的上游侧形成了借助于抽吸流动通道36去除卷筒纸P周围(卷筒纸P和固定式激光器装置30之间)的水蒸气J的气流。因此，与不形成气流的构造相比，能够抑制在覆盖固定式激光器装置30的照射表面31的防护玻璃38上发生露水凝结。
这样，由于固定式激光器装置30设置在根据第三示例性实施例的喷墨记录装置10中并且最下游侧喷墨记录头20Y和固定式激光器装置30之间的位置保持不变，所以与只有多个(例如五个)移动式激光器装置设置在最下游侧喷墨记录头20Y的下游侧的构造相比，能够有效地去除卷筒纸P周围的水蒸气J或飘浮在卷筒纸P周围的墨雾S。
在上文中，已经参考附图对根据本示例性实施例的喷墨记录装置10进行了描述。然而，根据本示例性实施例的喷墨记录装置10不限于所示构造，并且在不背离本发明的要旨的范围内可以应用适当的设计变型。例如，记录介质不限于卷筒纸P而也可以是单页纸(普通纸)。
另外，移动式红外线照射装置和固定式红外线照射装置中的每一者都可以是照射红外线的结构而不限于激光器。例如，移动式红外线照射装置和固定式红外线照射装置中的每一者都可以由能够照射红外线的发光二极管(LED)、红外加热器等构成。
另外，在图1中，固定式激光器装置30可以设置在黄色喷墨记录头20Y和移动式激光器装置24之间并且将移动式激光器装置22用作固定式激光器装置30。此外，每个固定式激光器装置30可以分别设置在各种颜色的喷墨记录头20K、20C、20M和20Y的下游侧，并且可以只有移动式激光器装置22设置在最下游侧固定式激光器装置30的下游侧。
为了解释和说明起见，已经提供了对本发明的示例性实施例的以上描述。本发明的意图并非在于穷举或者将本发明限制在所披露的具体形式。显然，许多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。这些实施例的选取和描述是为了更好地解释本发明的原理及其实际应用，从而使本领域的其他技术人员能够理解：本发明适用于各种实施例并且本发明的各种变型适合于所设想的特定用途。本发明的意图在于用前面的权利要求书及其等同内容来限定本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种液滴喷射装置，包括：
液滴喷头，其纵向与记录介质的宽度方向重合，并且所述液滴喷头通过将液滴喷射到沿传送路径被传送的所述记录介质上来形成图像；以及
三个或更多个活动式红外线照射装置，其沿所述记录介质的传送方向活动地设置在所述液滴喷头的下游侧并且使形成在所述记录介质上的图像中的水分蒸发。
2.根据权利要求1所述的液滴喷射装置，还包括：
固定式红外线照射装置，其使形成在所述记录介质上的图像中的水分蒸发并设置在壳体中，所述壳体沿所述记录介质的传送方向固定在所述液滴喷头的下游侧，并且沿所述记录介质的传送方向固定在所述三个或更多个活动式红外线照射装置的上游侧；
吹送流动通道，其用于向所述记录介质吹送空气且形成于所述壳体中，并沿所述记录介质的传送方向位于所述固定式红外线照射装置的上游侧；以及
抽吸流动通道，其用于抽吸所述记录介质周围的水蒸气且形成于所述壳体中，并沿所述记录介质的传送方向位于所述固定式红外线照射装置的下游侧。
3.根据权利要求1或2所述的液滴喷射装置，其中，
在与所述记录介质的传送方向正交的方向看的侧视图中，所述三个或更多个活动式红外线照射装置沿着所述传送路径布置以便从所述记录介质的法线方向发射红外线。
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