JP2001301135A - インクジェットプリンタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】インクを高温にしてロール紙に印刷するコンテ
ィニュアスインクジェットプリンタにおいて、印刷待機
時、連続紙上にヘッドを待機させておくと、ヘッドから
吹き出した蒸気が冷えたローラに付着し、結露してしま
うことが原因で、再印刷時にロール紙が切れてしまうと
いう問題を解決する。 【解決手段】ヘッド４ａから吹き出される湿った温かい
空気が冷えたローラ６にあたる時におこる結露を完全に
なくすようにするために、結露の原因となる蒸気を送風
手段６を用いて除去する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、水性のインクを使
用するインクジェットプリンタで、かつインクの温度を
常温よりも高い温度にして印刷する高速インクジェット
プリンタに関する。

【０００２】

【従来の技術】最近ではインクジェットプリンタにおい
ても高速化のニーズが高まっており、種々のプリンタが
開発されている。特に、連続式（コンティニュアス）の
インクジェットプリンタで極めて高速なプリンタが開発
され、注目を集めている。

【０００３】図１は前述した高速連続式インクジェット
プリンタの概略を示す構成説明図である。

【０００４】図において、１は給紙側連続紙（以下ロー
ル紙という）、２は印刷部本体、３は巻取側ロール紙で
ある。また、４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄは連続式のインク
ジェットヘッド、３０はインクジェットヘッド４での印
刷が完了した後にロール紙上に印刷されたインクドット
を乾燥させる乾燥機、３１はロール紙の裏面を印刷する
べくロール紙を反転させるターンバーである。

【０００５】上記構成に基づく印刷動作は次の通りであ
る。まず、給紙側ロール紙１より搬送されたロール紙の
表面がインクジェットヘッド４ａ〜４ｄにて印刷され、
乾燥機３０にてロール紙表面上のインクが乾燥された
後、ターンバー３１にて表裏が反転され、更にインクジ
ェットヘッド４ａ〜４ｄにてロール紙の裏面が印刷さ
れ、乾燥機３０を経て、排紙側ロール紙３に巻き取ら
れ、印刷が完了する。

【０００６】図２は連続式インクジェットヘッドとロー
ル紙との関係を示す側面図である。

【０００７】インクジェットヘッド４ａと対向する位置
にはローラ６が配置されており、ロール紙５がインクジ
ェットヘッド４ａと用紙搬送用のローラ６の間を走行す
るよう構成されている。また、インクジェットヘッド４
ａのノズル１１（後述する）がローラ６のほぼ真上に位
置するよう配置されていて、ロール紙５のテンションが
一番張っている領域にて印刷が行われるようになってい
る。これにより、ロール紙のたるみに起因する印刷位置
のズレは発生しない。なお、インクジェットヘッド４
ｂ、４ｃ、４ｄの構成は前述したインクジェットヘッド
４ａの構成と同様である。

【０００８】図３は図２のＡ領域を拡大したものであ
り、インクジェットヘッドの印刷時の様子を示す断面図
である。

【０００９】インクジェットヘッドは俗に連続式といわ
れるもので、インク液滴を生成する手段と、インク液滴
を生成する手段にインクを供給する手段と、インク液滴
を生成する手段から吐出されたインク液滴を帯電及び収
集する手段と、インク液滴を帯電及び収集する手段を制
御するコントローラと、これらを収容するハウジングと
よりなる。

【００１０】上記構成のインクジェットヘッドの具体的
な記録方法は次の通りである。

【００１１】インク供給手段より供給されたインクは、
常にインク液滴を生成する手段の先端にある小さなノズ
ル１１からインク液滴９となって連続的に吐出されてい
る。印刷を開始すると、インク液滴を帯電及び収集する
手段内のチャージ電極７にてインク液滴９へ電荷をか
け、印刷に必要なインク液滴のみをロール紙５上に吐出
すると共に、不用なインク液滴をインクキャッチャ８で
捕まえ、インク排出路１２をより回収する。最後に、回
収されたインクは、図示しないフィルタでろ過され、イ
ンク供給手段へ循環して、再度インクを使用するように
なっている。

【００１２】なお、インクジェットヘッド４ａのノズル
１１近傍には遮蔽板１０が設けられている。遮蔽板１０
はハウジングに開閉可能に取付けられており、印刷時は
図３に示すように、遮蔽板１０が開放状態にあり、印刷
待機時おいては、図４に示すように、遮蔽板１０とイン
クキャッチャ８との間に若干の隙間を開けた状態で閉状
態となるように構成されている。

【００１３】ここで、遮蔽板１０とインクキャッチャ８
との間に若干の隙間を設ける理由は次の通りである。

【００１４】上記構成のインクジェットヘッドでは、イ
ンクの物性を一定に維持する必然性から、インクを所定
の高温（４０℃から４５℃）に維持し、印刷待機時にお
いても常にノズル１１より連続的にインク液滴を吐出さ
せ、インクキャッチャ８及びインク排出路１２にて回収
している。この状態で印刷待機時に遮蔽板１０を完全に
塞いでしまうと、熱を持ったインク液滴から発生した蒸
気がインクキャッチャ８と遮蔽板１０とで構成される空
間部分に充満し、蒸気の逃げ道を失うため、空間内部に
結露が生じてしまう。ノズル１１近傍に結露すると、イ
ンク液滴の飛翔方向が目的とする方向ではなく、結露し
た水に引き寄せられて偏向してしまい、印刷ができなく
なる。また、水の影響でインク濃度が変化してしまう。
そこで、印刷待機中は、若干蒸気を排出できるように、
図４に示すようなスリット１５を形成して、印刷待機中
は蒸気１３をインクジェットヘッドの外へ排出させてい
るのである。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、印刷
待機時においては、図４に示すように、遮蔽板１０とイ
ンクキャッチャ８との間にスリット１５が形成され、ノ
ズル１１近傍に発生する蒸気が排出されるように構成さ
れている。しかしながら、スリット１５の開口がロール
紙５側に設けられているため、発生した蒸気は直接的に
ロール紙５上に吹き出されることとなる。しかも、スリ
ット１５は狭い排出口であるため、排出される蒸気は集
中して局所的に排出されることとなる。

【００１６】一方、ローラ６は常温であり、インクの蒸
気の温度よりも低い温度である。よって、温められたイ
ンクの蒸気がローラ６に集中的に吹きつけられると、図
４に示すようにローラ６上に結露（図中、ハッチング部
分）が発生する。更に結露が進むと、図５に示すよう
に、水１４がローラ６の表面に付着し、結露した水１４
がロール紙５の端部（縁）部分においてロール紙５に吸
収されてしまう。このようにして水分が含まれたロール
紙５の端部の強度は極限まで下がり（切り裂き強度がほ
ぼ０）、この状態で印刷を再開するべくロール紙５を搬
送し始めると、搬送による過重でノッチを発生し、ロー
ル紙５が簡単に切れてしまう。

【００１７】上述したような致命的な欠陥を有すること
は、オンラインで印刷する高速プリンタとしては使用に
耐えられない。すなわち、オンラインで印刷を行う場合
には、致命的で最大の欠点になる。

【００１８】この結露対策として、従来は印刷終了後、
オペレータがインクジェットヘッドをロール紙から離す
作業を行うと共に、印刷開始時にその都度インクジェッ
トヘッドをセッティングしていた。あるいは、オペレー
タが、随時、結露した個所を拭き取っていた。

【００１９】そこで、上述した問題を解消するために、
本発明においては、高速オンラインプリンタとしての重
要な機能となる自動的な印刷開始や停止することが可能
な、つまりオペレータが介在しない高速インクジェット
プリンタを提供することを課題とする。

【００２０】なお、水性インクを使用する従来のインク
ジェットプリンタは主に低速印刷であり、インクを常温
で使用するものが多いので、インクから発生する蒸気に
よる弊害が発生しなかった。本発明の課題は、高速のイ
ンクジェットプリンタに特有の問題である。

【００２１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明においては、インク液滴を吐出するインクジ
ェットヘッドと、該インクジェットヘッドと対向する位
置に設けられたローラと、該インクジェットヘッドとロ
ーラとの間に介在し、所定方向に搬送されるロール紙と
を具備し、常温よりも高い温度にて液体インクを吐出し
て前記ロール紙上にインクドットによる画像を形成する
ことにより印刷を行うインクジェットプリンタにおい
て、印刷待機時にインクから発生する蒸気を送風手段に
より除去するようにした。

【００２２】送風手段の具体例としては、インクジェッ
トヘッドとローラとの間に直接送風可能な位置に配され
たファンが挙げられる。

【００２３】あるいは、前記ローラの下部に設けられた
熱発生手段と、その上部が開放され、インクジェットヘ
ッド、ロール紙、ローラ及び前記熱発生手段が収納され
ているヘッドカバーにて送風手段を構成し、熱発生手段
の発熱により発生する前記ヘッドカバー内の上昇気流に
てインクジェットヘッドとローラとの間の蒸気を排出す
るようにしてもよい。

【００２４】更には、インクジェットヘッド、ロール
紙、ローラ及び前記熱発生手段が収納されているヘッド
カバーと、該ヘッドカバーの上部に設けられたファンに
て相風手段を構成し、ファンの稼動により発生する前記
ヘッドカバー内の上昇風にてインクジェットヘッドとロ
ーラとの間の蒸気を排出するようにしてもよい。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明について図面を参照
して説明する。

【００２６】図６は本発明の第１の例となるインクジェ
ットプリンタのインクジェットヘッド領域の拡大側面図
である。インクジェットヘッド４ａ、遮蔽板１０など、
基本構成に関しては従来のものと同様であるから、説明
は省略する。

【００２７】前述したように、印刷待機時、蒸気がロー
ラ６の表面に付着し、結露した水１４がロール紙５の端
部（縁）部分においてロール紙５に吸収されると、印刷
を再開する際に、搬送による過重でノッチを発生し、ロ
ール紙５が簡単に切れてしまうという問題が生ずる。こ
れを解決するため、本発明においては、インクジェット
ヘッドの近傍に、インクジェットヘッド４ａとロール紙
５及びローラ６との間に溜まる蒸気を飛ばせる程度の送
風が可能なファン１６を設けた。そして、印刷待機時の
み、ファン１６を動作させるようにした。この構成によ
り、スリットから吹き出す蒸気は完全に除去され、ロー
ラ６上に結露は発生しない。仮に、ローラ６上に蒸気が
付着しても、送風によりローラ６の表面上に付着した蒸
気は乾燥可能である。

【００２８】図７は本発明の第２の例となるインクジェ
ットプリンタのインクジェットヘッド領域の拡大側面図
である。インクジェットヘッド４ａ、遮蔽板１０など、
基本構成に関しては従来のものと同様であるから、説明
は省略する。

【００２９】本例においては、インクジェットヘッド４
ａ、ロール紙５及びローラ６をヘッドカバー１８にてカ
バーし、かつローラ６の下部に熱発生手段１７を設け
た。なお、カバー１８の上部は開放されている。そし
て、印刷待機時に熱発生手段１７を稼動させると、この
熱発生手段１７によって加熱された空気がヘッドカバー
１８内で上昇気流を発生し、この上方への空気の流れが
インクジェットヘッド４ａとローラ６との間に滞留して
いる蒸気を上方へ運び、最終的にヘッドカバー１８の外
へと蒸気１３を排出することができる。これにより、印
刷待機時、蒸気がローラ６の表面に付着し、結露した水
１４がロール紙５の端部（縁）部分においてロール紙５
に吸収されることを阻止することができる。

【００３０】図８は本発明の第３の例となるインクジェ
ットプリンタのインクジェットヘッド領域の拡大側面図
である。インクジェットヘッド４ａ、遮蔽板１０など、
基本構成に関しては従来のものと同様であるから、説明
は省略する。

【００３１】本例においては、インクジェットヘッド４
ａ、ロール紙５及びローラ６をヘッドカバー１８にてカ
バーし、かつヘッドカバー１８の上部にファン１９を設
けた。そして、印刷待機時に熱発生手段１７を稼動させ
ると、前述の第２の例と同様に、ファン１９によってヘ
ッドカバー１８内に上昇気流を発生し、この上方への空
気の流れがインクジェットヘッド４ａとローラ６との間
に滞留している蒸気を上方へ運び、最終的にヘッドカバ
ー１８の外へと蒸気１３を排出することができる。これ
により、印刷待機時、蒸気がローラ６の表面に付着し、
結露した水１４がロール紙５の端部（縁）部分において
ロール紙５に吸収されることを阻止することができる。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の構成によ
れば、印刷待機状態で温めた液体インクから出る蒸気が
冷たい（常温）ローラに結露し、この結露した水をロー
ル紙が吸い込んで、ロール紙の端が濡れ、この状態で印
刷を再開することにより、ロール紙が切れてしまうとい
うプリンタとしての致命的欠点を回避することができ、
高速インクジェットプリンタの操作性、信頼性を大幅に
向上させることができる。

【００３３】特に、高速インクジェットプリンタをオン
ラインプリンタとして使用する場合においては、オペレ
ータの作業が一切不要となり、非常に効率的に印刷を行
い得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】高速連続式インクジェットプリンタの概略を示
す構成説明図。

【図２】インクジェットヘッドとロール紙との関係を示
す側面図。

【図３】インクジェットヘッドの印刷時の様子を示す断
面図。

【図４】インクジェットヘッドの印刷待機時の様子を示
す断面図。

【図５】ローラに結露した水をロール紙が吸い込んだ状
態を示す説明図。

【図６】本発明の第１の例となる結露防止の方法を示す
側面図。

【図７】本発明の第２の例となる結露防止の方法を示す
側面図。

【図８】本発明の第３の例となる結露防止の方法を示す
側面図。

【符号の説明】

４ａ〜４ｄ…インクジェットヘッド、５…ロール紙、６
…ローラ、１０…遮蔽板、１３…蒸気、１４…結露、１
７…熱発生手段、１８…ヘッドカバー、１９…ファン。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松岡 孝雄 茨城県ひたちなか市武田1060番地 日立工 機株式会社内 (72)発明者 白石 卓 茨城県ひたちなか市武田1060番地 日立工 機株式会社内 (72)発明者 西上 純三 京都府京都市右京区梅津高畝町44番地 株 式会社イセトー内 (72)発明者 薗田 朝彦 京都府京都市右京区梅津高畝町44番地 株 式会社イセトー内 Ｆターム(参考） 2C056 EA16 EA20 EC12 EC29 EC40 FA05 HA60

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インク液滴を吐出するインクジェットヘ
   ッドと、該インクジェットヘッドと対向する位置に設け
   られたローラと、該インクジェットヘッドとローラとの
   間に介在し、所定方向に搬送されるロール紙とを具備
   し、常温よりも高い温度にて液体インクを吐出して前記
   ロール紙上にインクドットによる画像を形成することに
   より印刷を行うインクジェットプリンタにおいて、 印刷待機時にインクから発生する蒸気を送風手段により
   除去するようにしたことをこと特徴とするインクジェッ
   トプリンタ。
2. 【請求項２】 前記送風手段はインクジェットヘッドと
   ローラとの間に直接送風可能な位置に配されたファンで
   あることを特徴とする請求項１記載のインクジェットプ
   リンタ。
3. 【請求項３】 前記送風手段は、前記ローラの下部に設
   けられた熱発生手段と、その上部が開放され、インクジ
   ェットヘッド、ロール紙、ローラ及び前記熱発生手段が
   収納されているヘッドカバーとよりなり、前記熱発生手
   段の発熱により発生する前記ヘッドカバー内の上昇気流
   にてインクジェットヘッドとローラとの間の蒸気を排出
   するようにしたことを特徴とする請求項１記載のインク
   ジェットプリンタ。
4. 【請求項４】 前記送風手段は、インクジェットヘッ
   ド、ロール紙、ローラ及び熱発生手段が収納されている
   ヘッドカバーと、該ヘッドカバーの上部に設けられたフ
   ァンよりなり、該ファンの稼動により発生する前記ヘッ
   ドカバー内の上昇風にてインクジェットヘッドとローラ
   との間の蒸気を排出するようにしたことを特徴とする請
   求項１記載のインクジェットプリンタ。