JP2003094618A - インクジェットプリンタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明の目的は、印刷速度が速いプリンタに
対しても記録媒体への熱障害を防止し、安定してインク
を乾燥・定着することであり、これによって印字品質の
低下を防止することである。 【解決手段】 印刷幅全域に印字ノズルを有するライン
ヘッドと、ラインヘッドの上流側に位置し、記録媒体の
非記録面側から記録媒体を加熱乾燥させる第１の乾燥手
段と、ラインヘッドの下流側に位置し、印刷後の記録媒
体の非記録面側から記録媒体を加熱乾燥させる第２の乾
燥手段と、第２の乾燥手段と対向した位置に設けられ、
記録媒体の記録面側から非接触で記録媒体を加熱乾燥さ
せる第３の乾燥手段と、ラインヘッドの下流側に位置す
る記録媒体の搬送制御手段とを備えた構成とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はインクジェットプリ
ンタに関し、詳しくはラインヘッドにより記録媒体に印
刷されたインクを短時間で乾燥定着させ、印刷品質の向
上を図るインク乾燥手段と記録媒体の熱障害防止策に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来のインクジェットプリンタは、特に
パーソナルユース向けの印刷速度が比較的低速のプリン
タでは、インク及び記録媒体の改良により乾燥時間が短
縮されたこともあり、乾燥手段を設けず自然乾燥による
ものが主体であった。しかし、記録媒体に印字されたイ
ンクを乾燥させる手段としては種々の方式が提案されて
いる。最も一般的な方法は、インクの乾燥を促進させる
ために、印字ヘッドに対向して設けられたプラテンを加
熱し記録媒体上に印刷されたインクを乾燥させる方式で
ある。また、印刷の前後に記録媒体を加熱する方式とし
て、特開平２−１８２４６１号が提案されている。特開
平２−１８２４６１号公報に開示されているように、遠
赤外線ヒータを板状に形成し、印刷後の記録紙の記録面
側を遠赤外線の輻射によってインクと記録紙を加熱して
いた。また、排紙紙案内の穴から記録紙の非記録面を加
熱することで加熱・乾燥を促進していた。さらに遠赤外
線ヒータを印字直前の位置に取り付けて記録紙の予熱を
行っていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、プラテン部を
加熱する方式は、印字ヘッドをも加熱することになり、
印字ヘッド上のインクの乾燥を助長し、印字ヘッド各ノ
ズルの吐出不良を引き起こす問題があった。この現象
は、印字ヘッドをキャリッジに搭載し、印字ヘッドが記
録紙の搬送方向と直角方向に移動して印刷するシリアル
方式のプリンタにおいては影響が少ないものの、ヘッド
が移動しないライン方式のプリンタにおいては顕著であ
る。また、遠赤外線ヒータによる加熱方式では、非接触
による輻射熱を利用するため記録紙への熱伝達率が悪
く、印刷速度が速いプリンタでは、インクを十分乾燥さ
せるためにヒータ温度を高温にするか乾燥時間を長くす
る必要があり、記録紙の搬送ジャムへの対応や装置が大
型化する問題があった。記録紙の予熱に関しても、印字
ヘッドの直前で記録紙を加熱することにより印字ヘッド
に結露が生じ、印字ヘッド各ノズルの吐出不良を引き起
こす問題があった。また、記録紙の過熱異常への対応が
なされていなかった。

【０００４】本発明の目的は、上述の問題点を解決し
て、印刷速度が速いプリンタに対しても装置を大型化す
ることなくインクを乾燥・定着するとともに、記録媒体
の過熱異常を防止することであり、これによって印字品
質の向上を図ることである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明のインクジェットプリンタは、印刷幅全域に
印字ノズルを有するラインヘッドと、ラインヘッドの上
流側に位置し、記録媒体の非記録面側から記録媒体を加
熱乾燥させる第１の乾燥手段と、ラインヘッドの下流側
に位置し、印刷後の記録媒体の非記録面側から記録媒体
を加熱乾燥させる第２の乾燥手段と、第２の乾燥手段と
対向した位置に設けられ、記録媒体の記録面側から非接
触で記録媒体を加熱乾燥させる第３の乾燥手段と、ライ
ンヘッドの下流側に位置する記録媒体の搬送制御手段と
を備えた。

【０００６】そして、搬送制御手段は、記録媒体と乾燥
手段とを離間させる。また、記録媒体は搬送方向に連続
して供給される連続紙である。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明のインクジェットプ
リンタの例を図面を参照して説明する。

【０００８】図１は、本発明のインクジェットプリンタ
の概略構成を示す側面図である。１００はインクジェッ
トプリンタ、１はラインヘッド、５０，６０，７０は乾
燥装置である。ラインヘッド１はインク滴をノズルから
吐出させて画像を形成するための印字ノズルを印刷幅全
域に有している。また、カラー印刷を行う場合は、ライ
ンヘッド１はクロ用ラインヘッド１１、シアン用ライン
ヘッド１２、マゼンダ用ラインヘッド１３、イエロー用
ラインヘッド１４により構成される。各ラインヘッドの
ノズル面はプラテン２上に所定の隙間を保って図示しな
い固定機構により支持されている。記録媒体である用紙
３の浮き上がりによるヘッドへの接触防止とインク滴の
用紙への着弾位置精度を上げるため、プラテン２には多
数の孔４を開け、ブロア５で吸引することによりプラテ
ン２下部を負圧にして用紙３をプラテン２に吸着させて
いる。

【０００９】ラインヘッド１による高速印刷、高速搬送
のインクジェットプリンタ１００で使用される連続紙
は、印刷直後の用紙３を折りたたむ、もしくは巻き取る
ことが必要であり、印刷されたインクが用紙３の他の部
分へ転写することによる印刷品質の低下を防止するため
には、インクの乾燥・定着を短時間に、かつ確実に行う
必要がある。乾燥装置５０は、ヒータ板５１にヒータ５
２を取り付けた構成であり、用紙３を非記録面側から加
熱し、用紙３の含水率を低下させることによりインクの
乾燥を促進させる。ヒータ板５１のヒータ５２は、シー
スヒータ、板状ヒータなどヒータ板５１に直接取り付け
るタイプのヒータであれば何を使用しても構わない。

【００１０】乾燥装置６０は、ヒータ板６１にヒータ６
２を取り付けた構成であり、印刷後の用紙３を非記録面
側から加熱し、インクを乾燥・定着させる。ヒータ板６
１のヒータ６２は、ヒータ５２と同様にシースヒータ、
板状ヒータなどヒータ板６１に直接取り付けるタイプの
ヒータであれば何を使用しても構わない。なお、ヒータ
板６１は、用紙３への熱伝導率を向上させるためヒータ
板６１に孔６６を開け、ブロア６７で吸引して用紙３と
ヒータ板６１の密着性を上げ熱効率を高めている。

【００１１】乾燥装置７０は、乾燥装置６０と用紙３を
挟んで対向する位置に設けられており、ヒータ板６１を
ガイド板７１で被いガイド板７１の上流側から熱風を送
風する構成であり、熱風により用紙３の記録面側からイ
ンクを乾燥・定着させる。用紙３の記録面側に熱風を送
風することにより、用紙３の温度を上昇させてインクが
用紙３に浸透し乾燥する効果を促進するだけでなく、イ
ンク水分の気化熱による用紙３表面の温度低下を防止す
る。また、送風により蒸気圧を低下させることによりイ
ンク水分の蒸発を容易にさせ、インクの乾燥・定着を促
進する。熱風は、ヒータ７２による熱をファン７３によ
って送風することによって得られる。なお、ヒータ板５
１、ヒータ板６１及びガイド板７１は、用紙３にライン
ヘッド１により印刷される幅方向の全領域を含む幅を有
している。

【００１２】次に、本発明のインクジェットプリンタの
印刷時の動作について説明する。

【００１３】用紙３は図示しない駆動装置によって回転
駆動されるトラクタ２１によりインクジェットプリンタ
１００内に給紙される。用紙３は連続紙であるが、本実
施例では用紙の両端にピン孔のある連続紙について説明
を行う。ピンレス紙の場合は、トラクタ２１及び３１を
挟持ローラに置き換えることにより同様の動作を行うこ
とが可能である。

【００１４】用紙３はインクジェットプリンタ１００内
に給紙された後、矢印Ａ方向に搬送され、乾燥装置５０
によって用紙３の非記録面側から加熱され、用紙３内の
余分な水分を取り除く調質を行う。用紙３の調質を行う
温度は、用紙搬送速度、ヒータ板５１の用紙搬送方向長
さ、及びヒータ５２の温度により決定される。ヒータ５
２の温度は、温度検出素子５５、例えば測温抵抗体や熱
電対により測定され、図示しない温度調整器により設定
温度に制御される。

【００１５】調質された用紙３は、プラテン２に吸着さ
れながら搬送され、ラインヘッド１のノズルからインク
を噴射することにより文字や図形などの印刷を行う。用
紙３を調質したことにより、用紙３の含水率が低下し用
紙温度も常温よりも高くなっているため、用紙３への印
刷直後からインクの浸透乾燥と蒸発乾燥がすばやく始ま
る。ただし、プラテン２は加熱していないため、ライン
ヘッド１への熱的悪影響は無視できるレベルである。

【００１６】印刷された用紙３上のインクは、乾燥装置
６０と７０の間を搬送されて乾燥・定着される。乾燥装
置６０は、用紙３を吸着することでヒータ板６１と用紙
３とを密着させ、用紙３の非記録面側から加熱しインク
を乾燥させる。乾燥装置７０は、熱風により用紙３の記
録面の加熱と蒸気圧の低下を行い、インクの乾燥を加速
させる。用紙３の乾燥・定着を行う温度は、用紙搬送速
度、ヒータ板６１とガイド板７１の用紙搬送方向長さ、
ヒータ６２と熱風の温度、及び熱風の風量により決定さ
れる。ヒータ６２の温度は、温度検出素子６５、例えば
測温抵抗体や熱電対により測定され、図示しない温度調
整器により設定温度に制御される。また、熱風の温度及
び風量は、用紙搬送速度により変更することが適切であ
るが、高速搬送域では一定であっても差し障りはない。
ヒータ７２の温度も他の場合と同様に、温度検出素子７
５、例えば測温抵抗体や熱電対により測定され、図示し
ない温度調整器により設定温度に制御される。

【００１７】乾燥装置６０と７０により印刷後のインク
を乾燥・定着された用紙３は、図示しない駆動装置によ
って回転駆動されるトラクタ３１によりインクジェット
プリンタ１００から排紙される。用紙３はプラテン２と
ヒータ板６１の部分で吸引されているため、用紙３の搬
送抵抗は大きくなっている。このため、トラクタ３１に
より用紙３を引き込んで搬送させる。

【００１８】本例では、乾燥装置５０、プラテン２及び
乾燥装置６０を直線に配置したが、それぞれの部材と用
紙３との密着性を増すために、それぞれの部材に曲率を
持たせて配置しても良い。

【００１９】以上は、用紙３が搬送されながら印刷、乾
燥される定常動作について説明を行ったが、次に、イン
クジェットプリンタの起動停止時の動作について説明す
る。

【００２０】初期状態において、インクジェットプリン
タに用紙３を装てんする場合には、図示しない駆動装置
によって回転駆動されるトラクタ２１および３１の停止
後に、図示しない搬送制御手段により、ラインヘッドの
下流側のブロア６７のみを停止してヒータ板６１上の用
紙３の吸引をやめ、トラクタ３１を僅かに逆転させる。
この動作により、用紙３はヒータ板６１と密着しなくな
り、ヒータ板６１から浮き上る。このような状態から、
ヒータ６２を動作させてヒータ板６１の温度を適正値に
上昇させる。印刷を開始する場合には、図示しない搬送
制御手段によりトラクタ３１を僅かに回転させて用紙３
のたるみをとり、ブロア６７を動作させて用紙３を吸引
する。また、ヒータ７２も適正値に上昇させておく。以
上の前処理の後に印刷を開始し、同時にファン７３も動
作させる。

【００２１】印刷の終了時は、ファン７３を動作させた
ままヒータ７２を停止し、送風のみとすると共にヒータ
６２を停止する。また、用紙３の装てん時と同様に、図
示しない駆動装置によって回転駆動されるトラクタ２１
および３１の停止後に、図示しない搬送制御手段によ
り、ブロア６７のみを停止してヒータ板６１上の用紙３
の吸引をやめ、トラクタ３１を僅かに逆転させる。この
動作により、用紙３はヒータ板６１と密着しなくなり、
ヒータ板６１から浮き上る。この状態で、ヒータ板６１
が４０℃程度の安全な温度になるまで待機し、その後に
装置の停止処理を行う。

【００２２】通常の装置運転時には、トラクタ３１を正
転させて用紙３のたるみを取った後、ブロア５を動作さ
せて用紙３をプラテン２に吸引し、図示しない搬送制御
手段により、トラクタ３１を僅かに逆転させて、用紙３
をヒータ板６１から浮かせヒータ６２を動作させる。

【００２３】ラインヘッド１により印刷された用紙３
は、インク種類、インク量及び用紙の種類により差が大
きいものの、搬送条件によっては１秒程度の比較的短時
間でインクを乾燥・定着させる必要がある。このような
短時間でインクを乾燥・定着させるためには、用紙温度
を１００℃以上にする必要がある。搬送中の用紙３を１
００℃以上にするためには、用紙搬送速度、ヒータ板６
１の長さ及び用紙種類により変わるものの、装置を実用
的なサイズに収めるためには、ヒータ板６１の温度を１
２０℃以上にする必要がある。搬送中の用紙３の温度を
適正値にするヒータ板６１の温度設定により、停止中に
は必要以上に用紙３が加熱され、用紙が変色するなどの
不具合が発生することが考えられるが、上記実施例のよ
うにヒータ板６１と用紙３との間に空気層を作ることに
より、用紙３の温度上昇を押さえることができる。な
お、空気の熱伝導率は、紙に比較して約１／２．５であ
る。

【００２４】図２は、本発明の他の例であるインクジェ
ットプリンタの乾燥装置の概略構成を示す側面図であ
る。図２に示すように、印刷後の用紙３を乾燥装置８１
内に引き込み、乾燥装置８１の下流側に設けた図示しな
い駆動装置により矢印Ｂ方向に搬送する。用紙３は、乾
燥装置８１内で従動ローラ４１を経由してヒータローラ
４４に巻き付けた後、従動ローラ４２を介して乾燥装置
８１外に取り出される。なお、従動ローラ４３は、用紙
３の搬送方向変換用である。ヒータローラ４４の内側に
はヒータ４５が設けられており、図示しない温度検出素
子、及び温度調節器により設定温度に制御され、印刷後
の用紙３を非記録面側から加熱し、インクを乾燥・定着
させる。また、乾燥装置８１内に設けたヒータ８６とフ
ァン８５によって得られた熱風を用紙３の記録面側に送
風することにより、インクの乾燥・定着を促進させる。
なお、８２は排気口である。

【００２５】図２に示す例においても、印刷の前後では
図示しない搬送制御手段により用紙３を僅かに逆転さ
せ、ヒータローラ４４と用紙３との間に空気層を作り、
用紙３の温度上昇を押さえることができる。

【００２６】

【発明の効果】本発明によれば、ラインヘッドを用いた
高速印刷、高速搬送を行うインクジェットプリンタにお
いても、熱による記録媒体への障害を防止し、印字品質
を落とすことなく、インクの乾燥・定着が確実にできる
プリンタを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明によるインクジェットプリンタの概略
側面図である。

【図２】 本発明の他の実施例によるインクジェットプ
リンタの乾燥装置の概略側面図である。

【符号の説明】

１００はインクジェットプリンタ、１はラインヘッド、
２はプラテン、３は用紙、４，６６は孔、５，６７はブ
ロア、１１はクロ用ラインヘッド、１２はシアン用ライ
ンヘッド、１３はマゼンダ用ラインヘッド、１４はイエ
ロー用ラインヘッド、２１，３１はトラクタ、４１，４
２，４３は従動ローラ、４４はヒータローラ、５０，６
０，７０，８１は乾燥装置、５１，６１はヒータ板、５
２，６２，７２，４５，８６はヒータ、５５，６５，７
５は温度検出素子、７１はガイド板、７３，８５はファ
ン、８２は排気口

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】常温で液体のインク滴を印字ノズルから噴
   射して記録媒体上に印刷するインクジェットプリンタに
   おいて、印刷幅全域に印字ノズルを有するラインヘッド
   と、該ラインヘッドの上流側に位置し、記録媒体の非記
   録面側から前記記録媒体を加熱乾燥させる第１の乾燥手
   段と、前記ラインヘッドの下流側に位置し、印刷後の前
   記記録媒体の非記録面側から前記記録媒体を加熱乾燥さ
   せる第２の乾燥手段と、第２の乾燥手段と対向した位置
   に設けられ、前記記録媒体の記録面側から非接触で前記
   記録媒体を加熱乾燥させる第３の乾燥手段と、前記ライ
   ンヘッドの下流側に位置する記録媒体の搬送制御手段と
   を備えたことを特徴とするインクジェットプリンタ。
2. 【請求項２】搬送制御手段は、記録媒体と乾燥手段とを
   離間させ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】記録媒体は搬送方向に連続して供給される
   連続紙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。