JP2004142385A

JP2004142385A - インクジェットプリンタ

Info

Publication number: JP2004142385A
Application number: JP2002312554A
Authority: JP
Inventors: ▲浜▼田　州太; Shuta Hamada
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 2002-10-28
Filing date: 2002-10-28
Publication date: 2004-05-20

Abstract

【課題】被記録媒体上に印字されたインクを乾燥させるため、加熱手段を設けたコンパクトな構成からなる印字ヘッドと一体のキャリッジを有し、乾燥効果を上げ、安定した画質を確保できるインクジェットプリンタを提供すること。
【解決手段】インク吐出口が設けられた印字ヘッドと当該印字ヘッドを載せて走査するキャリッジ、および被記録媒体への印字位置を決めるプラテン部材を有するインクジェットプリンタにおいて、前記被記録媒体に当接するローラを前記キャリッジと一体に設けたことを特徴とするインクジェットプリンタ。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被記録媒体に印字手段を用いて記録するインクジェットプリンタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来よりインクジェット記録用インク組成物（以下、単にインクという）としては、水溶性液体インク組成物（水性インク）が広く使われている。
【０００３】
また、室温で固体のワックス等を素材としたホットメルト型インク組成物を用いて、加熱等により液化し、噴射させ、被記録媒体上に付着しつつ冷却固化し記録ドットを形成するホットメルト型インクジェット記録方式が提案されている。
【０００４】
しかし、水系インクを印刷に用いた場合、印字されたインクの乾燥性に問題がある。すなわち、インクが乾燥しないまま被記録媒体が機外に排出されると、重ねられた被記録媒体にインクが移ったり、印字インクに触れることによる画像乱れ等が発生したり、また、水分のため被記録媒体が波打ちして破れやすく、搬送が不可能になる場合がある。
【０００５】
前記印字されたインクを乾燥させるために、発熱ランプハウスに送風し、熱せられた風をインクジェット記録ヘッドに送風する方法（例えば、特許文献１参照。）や、被記録媒体上のインク中の蒸気圧の高い液体成分を急速に気化させて着色剤、溶剤を含む成分を定着させるインクジェット記録方法（例えば、特許文献２参照。）や、排紙ローラの上流側で加熱手段により被記録媒体を加熱する方法（例えば、特許文献３参照。）や、印刷位置とは離れた乾燥位置でインクを乾燥させるドライヤの配置およびインク付着量により異なる温度、風量を制御する方法（例えば、特許文献４参照。）などがある。
【０００６】
強制的にインクを乾燥させるためには、電子写真方式の複写機等で用いられるような加熱器（定着器）を使うことも考えられるが、インクジェットで印字をする場合、電子写真とは異なり、被記録媒体を間欠的に送るため、そのまま定着器に通すと画像むらが発生する。また、印字部と加熱部を切り離すと、排紙経路確保による装置の大型化が必要となりコストアップ等の問題が発生する。
【０００７】
【特許文献１】
特許２６０６１９０号公報（問題点を解決するための手段）
【０００８】
【特許文献２】
特許２６１５５６７号公報（問題点を解決するための手段）
【０００９】
【特許文献３】
特許２６１０４７５号公報（課題を解決するための手段及び作用）
【００１０】
【特許文献４】
特許３０３６５０４号公報（課題を解決するための手段）
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、被記録媒体上に印字されたインクを乾燥させるため、キャリッジと一体の印字ヘッドに乾燥手段を載置し、液体成分を被記録媒体より急速に転移させて着色剤、溶剤を含む成分を定着させる、コンパクトな構成で乾燥効果が向上し、安定した画質を確保できるインクジェットプリンタを提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、下記の構成によって達成することができる。
【００１３】
（１）インク吐出口が設けられた印字ヘッドと当該印字ヘッドを載せて走査するキャリッジ、および被記録媒体への印字位置を決めるプラテン部材を有するインクジェットプリンタにおいて、前記被記録媒体に当接するローラを前記キャリッジと一体に設けたことを特徴とするインクジェットプリンタ（第１の発明）。
【００１４】
（２）インク吐出口が設けられた印字ヘッドと当該印字ヘッドを載せて走査するキャリッジ、および被記録媒体への印字位置を決めるプラテン部材を有するインクジェットプリンタにおいて、前記キャリッジと一体に設けられ、前記被記録媒体を挟んで前記プラテン部材に当接する、加熱手段で熱せられた突起部が設けられていることを特徴とするインクジェットプリンタ（第２の発明）。
【００１５】
（３）インク吐出口が設けられた印字ヘッドと当該印字ヘッドを載せて走査するキャリッジ、および被記録媒体への印字位置を決めるプラテン部材を有するインクジェットプリンタにおいて、前記被記録媒体への送風手段を前記キャリッジと一体に設けたことを特徴とするインクジェットプリンタ（第３の発明）。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態の一例を図面に従って説明する。なお、本欄の記載は請求項の技術範囲や用語の意義を限定するものではない。
【００１７】
なお、以下の説明において、「ノズル」とは、例えば、印字ヘッド内あるいは印字ヘッドと一体的に設けたインク貯蔵室と連通するインク供給路で、その一端部である微細な孔（開口）、すなわち、インクが吐出（噴出）されるインク吐出口を含む管部を指す。
【００１８】
図１は、インクジェットプリンタの主要部を示す斜視図である。
図において、１はキャリッジ、２は副走査方向に複数個のノズルを有する印字ヘッドで前記キャリッジ１と一体的に構成してある。
【００１９】
３はフレキシブルケーブルで、前記印字ヘッド２とプリンタ本体側に設けた制御基板９との電気的接続を達成している。
【００２０】
前記フレキシブルケーブル３は、制御基板９からの画像信号伝達手段として機能するもので、可撓性を有するフィルムに配線パターンをプリントしたもので、ことからなり、前記印字ヘッド２と制御基板９との間でデータを伝達する。
【００２１】
４はキャリッジ駆動機構で、モータ４００、プーリ４１０、歯付きベルト４２０、２本のガイドレール４３０等からなる。
【００２２】
前記キャリッジ１は前記歯付きベルト４２０に固定されており、前記モータ４００に対する駆動回転制御により、前記ガイドレール４３０に支持されながら矢印Ｘで示した主走査方向に往復移動される。
【００２３】
なお、前記キャリッジ１上に示される箱体１００は前記印字ヘッド２に着脱可能に設けたＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（黒）各色のインクカートリッジで、静止圧において、ノズル内のインクがインク吐出口において負圧となるように構成してある。
【００２４】
少し詳しく述べると、本実施の形態における印字ヘッドは矢印Ｙで示す副走査方向に１２８個並んだノズル列を矢印Ｘで示す主走査方向にＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋ各色４列配した構成を有する。
【００２５】
そして、各ノズルに連通するインク貯蔵室に設けたピエゾ素子（圧電素子）に前記フレキシブルケーブル３を介して画像信号に対応した通電を行うことにより、当該インク貯蔵室の容積を減少せしめ、この容積減少によってインクをインク吐出口から所定の速度で突出せしめ、しかる後の、容積復元時のインクの戻り速度によってインク滴を形成せしめ、被記録媒体（以下、単に用紙ともいう）に向けて飛翔する前記インク滴をもって印字記録（画像形成と同義）を行いうるように構成してあるが、この構成は公知であることから、図示は省略した。
【００２６】
５は透明樹脂フィルムに所定の間隔で目盛りを付けたエンコーダで、前記目盛りをキャリッジ１に設けた光センサ（不図示）により検出し、その出力情報はインクの吐出タイミングを制御するために使用される。
【００２７】
６は紙搬送機構で、搬送モータ６００、搬送ローラ対６１０、６２０を含み、用紙Ｐを矢印Ｙで示す副走査方向に一定の速度で間欠搬送する。
【００２８】
前記用紙Ｐと前記印字ヘッド２のインク吐出口は対向しており、印字ヘッド２の主走査方向における往復時のインク滴の形成と前記用紙Ｐの副走査方向の搬送とが相俟って、印字位置を決めるプラテン部材６３０で支持された当該用紙Ｐ上に画像が形成されることになる。
【００２９】
しかしながら、前記用紙上の画像は印字後の数秒から数分間はインクが乾燥していない状態にあり、前述したような画像汚れが発生し易いため、強制的に乾燥させる必要がある。
【００３０】
次に、第１の発明に係るローラについて説明する。
図２は図１の矢印Ｗ方向から見たローラを内包した発熱部及び印字ヘッドを示す図である。
【００３１】
図２（ａ）は発熱部の断面を示し、（ｂ）は印字ヘッドの断面を示す図である。
【００３２】
図２（ａ）において、７ａは発熱部で、ローラ７００、筐体７０４、発熱体であるハロゲンランプ７０３等からなり、前記キャリッジ１と一体に構成されている。当該ローラ７００は用紙Ｐを挟んでプラテン部材６３０に押圧されている。
【００３３】
前記発熱部７ａには、表面がフッ素樹脂でコーティングされたローラ７００が設けられ、不図示の軸受に支持され回転する。
【００３４】
当該ローラ７００はハロゲンランプ７０３を挿着できる中空部を有し、前記ハロゲンランプ７０３は、前記ローラ７００を熱し、不図示の温度コントローラによって所定の温度に保たれている。なお、ハロゲンランプ７０３には不図示の電源、ケーブルによって所定の電力が供給されている。
【００３５】
本実施の形態では、発熱体としてハロゲンランプを使用しているが、電熱コイル、パイプ型セラミックヒータ等を使用してもよい。また、ハロゲンランプ７０３を取り去り、代わりにローラ７００の外周にインク吸収体の多孔質部材を倦着してもよい。
【００３６】
図２（ｂ）において、印字ヘッド２はＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋ各色にインク吐出口２０１を有する。画像形成時は、前述したようにフレキシブルケーブル３（図１参照）を介して画像信号に対応した通電を行うことにより、当該インク貯蔵室の容積を減少せしめ、この容積減少によってインクをインク吐出口から所定の速度で突出せしめ用紙Ｐ上に印字する。
【００３７】
印字ヘッド２を載せたキャリッジ１は主走査方向に走査して、間欠搬送される用紙上に画像を形成し、印字された領域（ライン）は前記印字ヘッド範囲外の副走査方向であるＹ方向（図１参照）に搬送され、次のラインの印字が開始される。この時点で前記印字されたラインは前記ローラ７００の領域に入り、次のラインの印字と共に前記印字されたラインの乾燥処理が同時に行われることになる。なお、前記ローラ７００の用紙搬送方向の幅（厚み）によっては、既に印字された複数のラインの乾燥処理も重複して行うこともできる。
【００３８】
ただし、用紙の最終端に印字した後や、印字データがない領域で、用紙をスキップさせて送る場合は、前記用紙を直前の領域（ライン）分送り、印字無しの主走査行為（空スキャンニング）を１回以上行い、乾燥処理を行った後、用紙を排出又は必要な量だけ搬送すればよい。
【００３９】
以上、第１の発明は、印字された画像を、印字ヘッドと共に往復運動をする、前記ローラによって乾燥させることを特徴としている。
【００４０】
次に、印字インクを乾燥させる第２の発明について説明する。
図３は、図１の矢印Ｗ方向から見た加熱突起を有する発熱部を示す図である。
【００４１】
図において、７ｂは発熱部で、突起部材７０５、筐体７０６等からなり、キャリッジ１と一体に構成されている。前記発熱部７ｂは、図２（ｂ）に示したものと同じ印字ヘッド上に搭載されている。
【００４２】
前記突起部材７０５の突起部７０７は、円筒状の曲面を有するセラミックヒータであり、発熱した状態で、用紙Ｐを挟んでプラテン部材６３０に当接し、印字ヘッド２の主走査と同時に往復運動をする。また、前記突起部７０７の用紙との当接部およびその近傍は鏡面状またはフッ素樹脂でコーティングを施して仕上げられ、用紙との摩擦抵抗が小さくなるように考慮されている。図２（ｂ）で説明したように、キャリッジ１に載せられた印字ヘッド２は、主走査方向に走査して、間欠搬送される用紙Ｐ上に画像を形成し、印字されたラインは前記印字ヘッド範囲外の副走査方向に搬送され、次のラインの印字が開始される。この時点で前記印字されたラインは前記突起部７０７の領域に入り、次のラインの印字と共に前記印字されたラインの乾燥処理が行われることになる。なお、前記突起部７０７の用紙搬送方向の幅（厚み）によっては、即に印字された複数のラインの乾燥処理も重複して行うこともできる。
【００４３】
ただし、用紙の最終端に印字した後や、印字データがない領域で、用紙をスキップさせて送る場合は、第１の発明で説明した処理プロセスと同じプロセスとなる。
【００４４】
第２の発明は、印字された画像を、印字ヘッドと共に往復運動をする、熱せられた突起部によって乾燥させることを特徴としている。
【００４５】
次に、印字インクを乾燥させる第３の発明について説明する。
図４は、送風部材を搭載したキャリッジに印字ヘッドを有するインクジェットプリンタの主要部を示す図である。
【００４６】
図において、７ｃは送風部で、送風口７０８、筐体７０９、加熱手段である電熱コイル７１０、送風管７１１等からなり、前記キャリッジ１と一体に構成されている。前記送風部７ｃは、印字ヘッド２上に搭載されている。
【００４７】
不図示の送風ファンから送られた空気は、フレキシブルの送風管７１１を通り、筐体７０９の空気取入口７１２から入り、筐体７０９内の電熱コイル７１０によって熱せられ、送風口７０８から用紙Ｐ上の印字インクに吹き付けられ乾燥処理される。
【００４８】
なお、本実施の形態では、キャリッジ１と一体の筐体７０９内に加熱手段を設けたが、別の固定位置に配設された加熱手段で熱せられた空気を送風管７１１を通して送風口に導いても良い。
【００４９】
本印字プロセスは、第１、第２の発明のものと同じ故省略する。
第３の発明は、印字された画像を、印字ヘッドと共に往復運動をする送風口からの熱せられた空気を印字に吹き付けることによって乾燥させることを特徴としている。
【００５０】
次に、印字インクを乾燥させる他の実施の形態について説明する。
図５は、印字ヘッドのインク吐出口と同一ライン上に送風口を設けた送風手段を示す図である。
【００５１】
図６は、図５において矢印Ｚ方向から見た送風口および印字ヘッドを示す図である。
【００５２】
図において７ｄは送風部で、７１４は送風ダクト、７１５は送風口である。前記送風ダクト７１４は、送風口７１５と印字ヘッド２のノズルのセンタがセンタラインＧ上になるように取り付けられている。
【００５３】
不図示の加熱手段で熱せられた空気が、送風管７１１、空気取入口７１６、送風ダクト７１４を経由して送風口７１５から用紙Ｐ上の印字インクに吹き付けられる。なお、キャリッジ１のスライド振幅は、２つの送風口７１５のいずれかが用紙Ｐの幅をカバーできる大きさが必要である。
【００５４】
本実施の形態では、主走査方向で、インク吐出口と送風口が同一ラインを走査するので、用紙の最終端に印字した後や、印字データがない領域で、用紙をスキップさせて送る場合であっても、前記用紙を直前の領域（ライン）分送ったり、印字無しの主走査行為（空スキャンニング）を行う必要がなく、印字直後に乾燥処理ができる点を特徴としている。
【００５５】
本実施の形態では、キャリッジ１外から送風管を介して熱せられた空気を取り入れたが、ダクト内に電熱コイル等の加熱手段を設けてもよいし、また、第１の発明のような加熱ローラ、第２の発明のような加熱突起部材を用いることも可能である。
【００５６】
【発明の効果】
印字ヘッドを搭載するキャリッジと一体に、印字インクを乾燥させる手段を設けることにより、印字処理と乾燥処理との時間間隔を縮め、乾燥効果を上げ、汚れの少ない、安定した画質が確保できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】インクジェットプリンタの主要部を示す斜視図である。
【図２】図１の矢印Ｗ方向から見たローラを内包した発熱部及び印字ヘッドを示す図である。
【図３】図１の矢印Ｗ方向から見た加熱突起を有する発熱部を示す図である。
【図４】送風部材を搭載したキャリッジに印字ヘッドを有するインクジェットプリンタの主要部を示す図である。
【図５】印字ヘッドのインク吐出口と同一ライン上に送風口を設けた送風部材を示す図である。
【図６】図５において矢印Ｚ方向から見た送風口および印字ヘッドを示す図である。
【符号の説明】
１　キャリッジ
１００　箱体
２　印字ヘッド
２０１　インク吐出口
３　フレキシブルケーブル
４　キャリッジ駆動機構
５　エンコーダ
６　紙搬送機構
７ａ，７ｂ　発熱部
７ｃ，７ｄ　送風部
７１１　送風管

Claims

インク吐出口が設けられた印字ヘッドと当該印字ヘッドを載せて走査するキャリッジ、および被記録媒体への印字位置を決めるプラテン部材を有するインクジェットプリンタにおいて、前記被記録媒体に当接するローラを前記キャリッジと一体に設けたことを特徴とするインクジェットプリンタ。
前記ローラは、前記印字ヘッドの主走査方向の移動と共に回動可能であることを特徴とする請求項１に記載のインクジェットプリンタ。
前記ローラは、前記被記録媒体を挟んで前記プラテン部材に押圧されることを特徴とする請求項１又は２に記載のインクジェットプリンタ。
前記ローラは、加熱手段により加熱されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のインクジェットプリンタ。
前記加熱手段は、ハロゲンランプであることを特徴とする請求項４に記載のインクジェットプリンタ。
前記加熱手段は、電熱コイルであることを特徴とする請求項１又は４に記載のインクジェットプリンタ。
前記ローラはインク吸収体を介して前記被記録媒体と接触することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のインクジェットプリンタ。
前記インク吸収体は、多孔質材料で形成されていることを特徴とする請求項７に記載のインクジェットプリンタ。
インク吐出口が設けられた印字ヘッドと当該印字ヘッドを載せて走査するキャリッジ、および被記録媒体への印字位置を決めるプラテン部材を有するインクジェットプリンタにおいて、前記キャリッジと一体に設けられ、前記被記録媒体を挟んで前記プラテン部材に当接する、加熱手段で熱せられた突起部が設けられていることを特徴とするインクジェットプリンタ。
前記突起部の前記被記録媒体との摩擦抵抗は、前記印字ヘッドの主走査方向に対する値の方が、前記印字ヘッドの副走査方向の値に比べ、小さいことを特徴とする請求項９に記載のインクジェットプリンタ。
インク吐出口が設けられた印字ヘッドと当該印字ヘッドを載せて走査するキャリッジ、および被記録媒体への印字位置を決めるプラテン部材を有するインクジェットプリンタにおいて、前記被記録媒体への送風手段を前記キャリッジと一体に設けたことを特徴とするインクジェットプリンタ。
前記送風手段は、前記印字ヘッドに対して前記被記録媒体の搬送方向下流側に設けられていることを特徴とする請求項１１に記載のインクジェットプリンタ。
前記送風手段から吹き出される空気流は加熱手段によって加熱されることを特徴とする請求項１１又は１２に記載のインクジェットプリンタ。
前記加熱手段は電熱コイルであることを特徴とする請求項１３に記載のインクジェットプリンタ。
前記被記録媒体に印字を行わない領域が存在し、前記印字ヘッドによる走査が行われず、前記被記録媒体を必要量だけ送る場合においても、前記被記録媒体の印字された領域に少なくとも１回は前記送風手段による空気流が当てられることを特徴とする請求項１１ないし１４のいずれか１項に記載のインクジェットプリンタ。
前記インク吐出口と同一主走査線上になるように、前記印字ヘッドの両サイドに加熱手段もしくは送風手段を設けたことを特徴とする請求項１ないし１５のいずれか１項に記載のインクジェットプリンタ。