JP2006130907A - シート支持プレートおよび温度制御システムを有するシート処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】シート支持プレートを直ちにその作動温度に至らせることができるシート処理装置を提供する。
【解決手段】少なくとも１つの内部流体キャビティを有するシート支持プレート１４と、温度制御システム３０とを備える、シート処理装置であって、温度制御システム３０は、温度コントローラ３１と、前記キャビティおよび前記温度コントローラ３１を通じて温度制御液体を循環させるための閉じられた循環システムとを備え、循環システムが、液体の膨張および収縮を少なくとも部分的に吸収するための膨張手段を備え、膨張手段が、少なくとも１つのホース３２からなり、該ホース３２が、キャビティと温度コントローラ３１とを接続し、且つ柔軟に膨張および収縮するように構成されることを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、少なくとも１つの内部流体キャビティを有するシート支持プレートと、温度制御システムとを備える、シート処理装置であって、温度制御システムは、温度コントローラと、前記キャビティおよび前記温度コントローラを通じて温度制御液体を循環させるための閉じられた循環システムとを備え、循環システムが、液体の膨張および収縮を少なくとも部分的に吸収するための膨張手段を備えている、シート処理装置に関する。

コピーおよび印刷産業においては、画像受けシートを支持すると同時にその画像受けシートの温度を制御するために、温度制御されたシート支持プレートを備えたシート処理装置が頻繁に使用される。例えば、ホットメルトインクジェットプリンタにおいて、シート、例えば１枚の紙は、画像が印刷される間、シート支持プレート上にわたって進められる。室温では、ホットメルトインクは固体であり、したがって、インクが紙上に噴出される前に、プリンタ内でインクをその融点を越えるまで加熱される必要がある。紙上に噴出されたインク滴は、多かれ少なかれ、インクが固まる前に広がる傾向がある。適切で一定の大きさのインク滴の広がりを得るためには、インクが適切な速度で冷えるように、シート支持プレートの温度したがって紙の温度を制御しなければならない。

印刷プロセスの最初の段階においては、新たなシートが供給された場合、シートを加熱して適切な作動温度に維持することが一般に望ましい。しかしながら、印刷プロセスの更なる過程では、紙上で固まるインクの熱を放散する必要がある。そのため、プレートのキャビティ内に例えば液体等の温度制御流体を流通させて、プレートの温度を制御しても良い。

電力消費を理由に、プリンタは、一定の時間作動していない時に、いわゆるスリープモードに入る必要があり、また、スリープモードにおいては、特に、シート支持プレートのための加熱システムがオフに切り換えられる。その後、温度制御流体およびシート支持プレートの温度が、著しく下降して、室温にまで達する場合がある。その結果、新たな画像が印刷される場合には、シート支持プレートがその作動温度に加熱されるまで一定の時間を要する。

しばしば、圧縮できない液体が、温度制御流体として使用される。温度制御液体は、室温から作動温度まで加熱されると膨張するが、液体状態を保持する。温度が再び下降すると、液体が収縮する。したがって、温度制御液体の温度上昇に起因する高圧の蓄積を避けるべく、液体の膨張または収縮を吸収するために膨張タンクが設けられていた。しかしながら、そのような膨張タンクは、非作動期間後に新たな画像が印刷される際に、加熱される材料の量を増大させる。

本発明の目的は、シート支持プレートを直ちにその作動温度に至らせることができるシート処理装置を提供することであり、また、そのようなシート処理装置を備えるプリンタを提供することである。

本発明において、この目的は、前述したタイプのシート処理装置であって、膨張手段が、少なくとも１つのホースからなり、このホースは、キャビティと温度コントローラとを接続し、且つ柔軟に膨張および収縮するように構成される、シート処理装置によって達成される。

膨張手段は、キャビティと温度コントローラとを接続するためにも使用される１つ以上のホースから成るため、多くの部品が減少される。これは、温度制御システムの熱容量の減少を伴うため、有益である。したがって、シート支持プレートを室温からその作動温度まで加熱するために必要な時間が減少され、エネルギが節約される。また、本発明は、製造コストが低減されるという点でも有益である。更に、硬質金属チューブを、例えばエラストマーポリマーから作られる柔軟なホースに取って代えると、温度制御システムの熱容量が更に減少される。

例えば、ホースの長さ、直径、材料、壁厚は、ホースが柔軟に膨張および収縮できるように合わせられる。ホースが長ければ長いほど、ホースの壁の特定の膨張によって生じる容積の増大も大きくなる。また、ホースの直径が大きければ大きいほど、ホースの壁の特定量の膨張における容積の増大も大きくなる。これは、ホースの断面積の増大がホースの直径に比例するからである。また、適した材料を選択することにより、また、ホースの壁厚を減少させることにより、ホースの膨張を大きくすることもできる。同時に、選択された材料は、温度制御液体に適合していなければならない。

本発明の有用な詳細内容および更なる発展が、従属請求項に記載されている。

ホースは、例えば室温とシート支持プレートの作動温度との間での液体の予期される温度変化に対応する体積変化にしたがって、柔軟に膨張および収縮するように構成されることが好ましい。本発明は、ホットメルトインクジェットプリンタにおいて特に役立つ。

ここで、図面と併せて、本発明の好ましい実施形態を説明する。

図１に示されるように、ホットメルトインクジェットプリンタは、シート１２、例えば１枚の紙を、シート支持プレート１４の上面にわたって矢印Ａで示される方向に進めるために、断続的に回転駆動されるプラテン１０を備えている。多数の搬送ローラ１６が、カバープレート１８に回転可能に支持されて、プラテン１０と共に搬送ニップを形成しており、これにより、ガイドプレート２０を介してリール（図示せず）から供給されるシート１２は、カバープレート１８の端部とシート支持プレート１４の表面との間に形成された隙間を通じて繰り出される。

シート支持プレート１４の上側には、多数のインクジェット印刷ヘッド（図示せず）を有するキャリッジ２２が、シート１２を横切って矢印Ｂの方向で往復動するように装着されている。キャリッジ２２の各通過で、印刷ヘッドに対して供給される画像情報にしたがって、ホットメルトインク滴をシート上に射出する印刷ヘッドにより、多数のピクセルラインがシート１２上に印刷される。簡単化のため、キャリッジ２２のためのガイドおよび駆動手段、印刷ヘッドのためのインク供給ラインおよびデータ供給ライン等は、図面に示さなかった。

シート支持プレート１４の上面は、規則的なパターンの吸引口２４を有しており、これらの吸引口は、プレートを貫通して、プレート１４の下側部分に形成された吸引チャンバ２６内へと開口している。吸引チャンバは、吸引チャンバ内に減圧を形成するブロワ２８に接続されており、これにより、エアーが吸引口２４を通じて引き込まれる。その結果、シート１２は、支持プレート１４の平面に対して吸引され、特にキャリッジ２２によって走査される領域において平坦な状態に保持され、これにより、シートの全幅にわたって、印刷ヘッドのノズルとシート１２の表面との間の距離が一定に確保されて、高い印刷品質を得ることができる。

印刷ヘッドのノズルから射出される溶融インク滴は、１００℃以上の温度を有しており、それら溶融インク滴がシート１２上に堆積された後に冷えて固まる。したがって、画像が印刷される間、インクの熱は、十分な速度で放散されなければならない。一方、画像形成プロセスの初期段階において、シート１２の温度はあまり低すぎてはいけない。これは、シートの温度が低すぎると、シート１２上のインク滴が急速に冷却されてしまい、インク滴が広がることができる十分な時間が得られなくなるからである。このため、シート１２の温度は、温度制御システム３０により、シート支持プレート１４を介して制御される。温度制御システムは、温度コントローラ３１と、プレート１４の両端部に接続されるホース３２を有する循環システムとを含んでいる。

図２に示されるように、シート支持プレート１４の内部には、プレート１４の両端部間に、互いに平行に延び且つキャリッジ２２の移動方向（Ｂ）と平行に延びるように、多数の細長いキャビティ３４が形成されており、これらのキャビティは、適当なマニホールドを介してホース３２に接続されている。各キャビティ３４は、上端壁３６と、下端壁３８と、２つの離間した壁４０とによって範囲が定められており、これにより、吸引口２４および吸引チャンバ２６から分離されている。複数の上端壁３６は、協働して、完全に平坦となるように機械加工されるプレート１４の上面４２を画定している。隣り合うキャビティ３４を画定する２つの離間した一対の壁４０のそれぞれの間には、中空の空間４４が形成されており、この中空の空間を介して、吸引口２４が吸引チャンバ２６内へと貫通している。

温度コントローラ３１が、液体の温度を制御するために、ヒータと、温度センサと、ヒートシンク等とを有しているとともに、シート支持プレート１４のキャビティ３４を通じて液体を循環させるため、ポンプ４５または他の変位手段を有していることが、理解されるであろう。

ホース３２の材料およびホースの壁厚は、温度制御液体の膨張および収縮に応じて、ホースが柔軟に膨縮できるように構成されている。ホース３２の材料は、例えばエラストマーポリマーであっても良い。図１においては、膨張されたホース３２が、破線で概略的に示されている。

ホース３２の長さおよび直径に関する最小値は、シート支持プレート１４の寸法および液体の必要流量によって定められるが、ホースの長さおよび直径は、液体の予期される温度および容積の変化に対応できるように、若干大きめに選択されても良い。例えば、液体の温度変化は、室温Ｔ_１と例えば３０℃から４０℃の範囲である作動温度Ｔ_２との間での、シート支持プレート１４の温度変化の大きさ程度であっても良い。ホース３２の最適な長さおよび直径は、ホースの壁材料の膨張する能力によって決まるとともに、キャビティ３４の容積および温度コントローラ３１内に収容された温度制御液体の量によっても決まる。ホース３２の長さおよび直径が大きくなればなるほど、ホース３２の膨張によって得られる容積の増大も大きくなる。同時に、システム内に収容される温度制御液体の全体の量と比較したホース３２の容積率も増大する。しかしながら、全体の容積が小さくなればなるほど、液体の熱容量も小さくなる。したがって、液体の膨張が、少なくとも部分的にホースの膨張によって吸収されると同時に、温度制御システムの熱容量が、経済的なレベルに維持されるように、例えば実験によってホースの最適な長さおよび直径を決定することができる。

ホース３２の壁厚は、一方で、ホースの十分な安定性および液体の十分に小さな拡散率を確保でき、他方で、十分な弾力性を確保でき、膨張したホースの弾性復元力によって、液体の圧力がわずかしか増大しないように、最適化されても良い。いずれにしても、キャビティ３４内の圧力の増大は、プレート１４を変形させないように十分に小さくなければならない。ホース３２を圧力コントローラ３１およびキャビティ３４に対して接続するための結合部品（図示せず）は、ホース３２が膨張する際に残存する圧力に起因して、液体が循環システムから漏れないように耐圧性を有していることは、いうまでもない。

ホース３２の膨張性により、液体の膨張および収縮を吸収するための専用の膨張タンクを不要にすることができる。その結果、製造プロセスにおいて、数少ない部品から温度制御システムを組み立てることができ、それにより、製造コストを低減することができる。部品数が少なく且つホース３２が柔軟性を有していることから、サービスも簡略化される。

ホットメルトインクジェットプリンタの概略斜視図である。 図１に示されるプリンタのシート支持プレートの部分平面図である。

符号の説明

１０ プラテン
１２ シート
１４ シート支持プレート
１６ 搬送ローラ
１８ カバープレート
２０ ガイドプレート
２２ キャリッジ
２４ 吸引口
２６ 吸引チャンバ
２８ ブロワ
３０ 温度制御システム
３１ 温度コントローラ
３２ ホース
３４ キャビティ
３６ 上端壁
３８ 下端壁
４０ 離間した壁
４２ 上面
４４ 中空の空間

Claims (4)

1. 少なくとも１つの内部流体キャビティ（３４）を有するシート支持プレート（１４）と、温度制御システム（３０）とを備える、シート処理装置であって、前記温度制御システム（３０）が、温度コントローラ（３１）と、前記キャビティ（３４）および前記温度コントローラ（３１）を通じて温度制御液体を循環させるための閉じられた循環システムとを備え、循環システムが、液体の膨張および収縮を少なくとも部分的に吸収するための膨張手段を備え、膨張手段が、少なくとも１つのホース（３２）からなり、該ホース（３２）が、キャビティ（３４）と温度コントローラ（３１）とを接続し、且つ柔軟に膨張および収縮するように構成されることを特徴とする、シート処理装置。
2. 温度コントローラ（３１）が、シート支持プレート（１４）を、室温Ｔ_１と異なる作動温度Ｔ_２に保持するように構成され、ホース（３２）が、Ｔ_２からＴ_１の温度変化によって引き起こされる温度制御液体の体積変化に適合する量で、柔軟に膨張および収縮するように構成される、請求項１に記載のシート処理装置。
3. 請求項１または２に記載のシート処理装置を備える、プリンタ。
4. ホットメルトインクジェットプリンタである、請求項３に記載のプリンタ。

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