JP2006130908A - インクジェットプリンタ - Google Patents

Abstract

【課題】インクジェットプリンタを用いて印刷される画像の画質を高める。
【解決手段】そのシート支持面に吸引口２４が形成されたシート支持プレートと、シート支持面上にわたってシート１２をシート前進方向Ａにステップ状に前進させるように構成されるシート前進機構と、シート１２上に液体インクを付着させることにより画像を形成するように構成される画像形成システムとを備え、シートがシート支持プレート上にわたって前進される間に、インクが乾燥されることができ、インク乾燥プロセスに対する吸引口の影響が、画像の全域にわたってほぼ均一となるように吸引口２４が配置される、インクジェットプリンタ。
【選択図】 図３

Description

本発明は、
そのシート支持面に吸引口が形成されたシート支持プレートと、
シート支持面上にわたって、シートをシート前進方向にステップ状に前進させるように構成されるシート前進機構と、
シート上に液体インクを付着させることにより画像を形成するように構成される画像形成システムとを備え、シートがシート支持プレート上にわたって前進される間に、インクが乾燥されることができる、インクジェットプリンタに関する。

インクジェットプリンタにおいて、吸引口を備えるシート支持プレートは、画像受けシートを支持するとともに、シートをシート支持プレート上で平坦に保持するために頻繁に使用される。吸引口を介してシートの下面に減圧を作用させることにより、シートが、シート支持プレートの上面に対して吸引されても良い。ほぼ均一な吸引がシートに作用するように、吸引口は、シート支持プレートの表面領域上にわたって均一に分配されていなければならない。一方、製造対価を考慮して、吸引口の数はあまり多くすべきではない。

欧州特許出願公開第０４０９５９６号は、規則的な傾いていないパターンで吸引口が配置され、隣接する横列の吸引口が、互いに１／２ピッチだけオフセットされているプリンタを開示している。
欧州特許出願公開第０４０９５９６号明細書

本発明の目的は、前述したタイプのインクジェットプリンタを用いて印刷される画像の画像品質を高めることである。

この目的は、請求項１に記載された特徴によって達成される。

本発明によれば、吸引口は、インク乾燥プロセスに対する吸引口の影響が、画像の全域にわたってほぼ均一となるように配置されている。

本発明は、吸引口が、インク乾燥プロセスを遅らせあるいは加速させ、これが、印刷された画像に対して目に見える影響を与える場合があるという所見に基づいている。

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前進される。室温においては、ホットメルトインクが固体であり、したがって、インクが紙上に噴出されることができる前に、プリンタ内でインクをその融点を越えるまで加熱する必要がある。適切で一定の大きさのインク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。しかしながら、吸引口の位置で、シート支持プレートの特性、特にその熱伝導およびその熱容量は、プレートの周囲の部分とは異なる。したがって、吸引口よりも上側に配置されるシート部分で熱放散が減少される。これは、印刷された画像の光の散乱、引っかき抵抗性、光沢度に悪影響を与える。特に、光沢度の差は、印刷された画像において目立ってしまう。

同様に、インク乾燥プロセスが溶媒の蒸発を含むインクジェットプリンタにおいては、吸引口を通じて吸い込まれたエアーの流れが、溶媒の蒸発を加速させる場合がある。

吸引口が行および列の規則的なパターンで配置され、列が、シート前進方向に延びている場合には、印刷された画像の特定の領域が、列の吸引口上を繰り返し通過し、一方、画像の間の部分が、吸引口によって全く影響されない。その結果、光沢度の差等が、印刷された画像上に規則的なパターンとして現れる。このため、本発明は、画像のほぼ全ての部分が、ほぼ等しい回数だけ吸引口上を通過し、したがって、ほぼ同様の態様で吸引口により影響を受けるように、吸引口を構成することを提案する。

適した構成は、例えばシート支持プレートの領域上にわたる吸引口のランダムな分配である。しかしながら、製造効率の点から見て、規則的なパターンの吸引口が好ましい。この場合、吸引口の列が、シート前進方向と所定の角度を成す傾斜パターンによって、本発明の目的を達成することができる。その結果、１つの吸引口上を通過した画像部分は、同じ列の次の吸引口または次の幾つかの吸引口上を通過しない。これは、これらの吸引口が横方向にオフセットされているからである。特定の数の前進ステップの後は、前記画像部分が、隣接する列の吸引口上を通過しても良いことはいうまでもない。しかしながら、その時までインクが十分な程度に既に乾燥されてしまい、もはや吸引口の存在によってインクが影響を受けないように、パターンが構成されていても良い。

本発明の有用な詳細は、従属請求項に示されている。

吸引口のパターンを、シート前進ステップの長さに適合させることにより、シート前進方向で一直線上に並ぶ任意の２つの吸引口に関して、シート前進方向でのこれらの吸引口の相互の距離が、ステップ長の整数倍とならないようにしても良い。その結果、画像部分が、２つのシート前進ステップ間の間隔で特定の時間だけ吸引口上に置かれた場合、この画像領域は、次の前進ステップ後に次の吸引口上に置かれないようになり、シート前進方向でその吸引口からオフセットされる。したがって、インクが十分に乾燥されていない限り、印刷された画像の任意の点は、１つの吸引口上に１回だけ置かれるか、あるいは、１つの吸引口上に全く置かれず、１つの吸引口上に数回置かれる画像の点は無い。これにより、インク乾燥プロセスの均一性を十分に確保することができる。

吸引口は、行に、好ましくは例えばシート搬送方向に対して垂直な等距離の行に配置されても良い。これは、特に、シート支持プレートが、シート支持プレートを通じて循環する流体によって温度制御される、ホットメルトインクジェットプリンタにおいて有用である。

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の通過毎に、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、図示されていない。

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の平坦な表面に対して吸引されることにより、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、シート１２上に付着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、シート１２の全域においてほぼ均一でなければならない十分な速度で放散されなければならない。熱を放散するため、シート１２の温度は、温度制御流体、好ましくは液体を、プレート１４を通じて循環させる温度制御システム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、プレート１４の両端部に接続されるチューブ３２を有する循環システムを含んでいる。一方のチューブは、温度に応じる液体の容積変化を吸収するためのガスバッファを収容する、拡張容器３３を貫通している。容易に理解できるように、温度制御システム３０は、流体の温度を制御するために、ヒータと、温度センサと、ヒートシンク等を有しているとともに、シート支持プレート１４の内部を通じて流体を循環させるため、ポンプまたは他の移動手段を有している。

図２に断面で示されたシート支持プレート１４は、比較的高い熱伝導率および比較的高い熱容量を有する金属等の材料から作られる。プレート１４の内部には、適当なマニホールドを介してチューブ３２に接続されているプレート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、範囲が定められている。複数の上端壁３６は、ともに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の範囲を定める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。図１および図３に示されるように、吸引口２４は、わずかに傾斜したパターンで配置されているため、吸引口２４のうちの１つだけしか、図２の断面において見ることができない。

図３は、吸引口２４が、シート支持プレート１４の表面に配置されるパターンを示している。これらの吸引口は、行Ｒおよび列Ｃの規則的なパターンを形成している。行Ｒは、方向Ｂと平行に延びており、したがって、シート支持プレート１４の内部に形成されたキャビティ３４（図２）に対しても平行に延びている。しかしながら、列Ｃは、シート前進方向Ａに対して傾けられている。

図示の例において、吸引口２４のパターンは、例えば第１の行の吸引口２４−１が、シート前進方向Ａにおいて第５の行の吸引口２５−５と一直線上に並ぶように、それ自体５つの行毎に繰り返している。

また、図３には、方向Ａに前進したシート１２の前端が示されており、このシート１２の前端は、他の帯状の画像ピクセルを印刷するために、キャリッジ２２（図１）がシートを横切って移動する間、シート支持プレート上に静止状態で保持される。シート１２上に付着されたホットメルトインクは、シート支持プレート１４との接触によって適当な冷却速度で冷却される。しかしながら、第１の行の吸引口２４の領域においては、冷却速度が低下される。これは、この領域においては、シートが、高い熱伝導性を有する金属プレート１４と接触していないからである。

キャリッジ２２がその移動を完了したら、シート１２は、図４に示される位置に向けて１ステップだけ再び前進され、その後、次の帯状の画像を印刷するために、再び静止状態で保持される。シートの前進ステップの長さＳが、図４に示されている。図４の暗いスポット２４ａは、図３に示される状態で第１の行の吸引口２４を覆ったために、シートの残りの部分と同じ程度までインクが冷却されなかった、シート１２の領域を表わしている。インクの冷却速度は、吸引口２４の縁部でも若干低下されるため、スポット２４ａの直径は、実際には、吸引口２４の直径よりもわずかに大きいかもしれない。

列Ｃの傾斜により、図４のスポット２４ａは、第２の行の吸引口２４から横方向にオフセットされており、シート前進方向Ａでこれらの吸引口と重ならない。

シート１２が図４に示される位置にあると、冷却速度が低下される同様のスポットが、第２の行の吸引口２４上および第２の行の吸引口２４の周囲にも形成される。しかしながら、冷却速度は時間と共に急激に衰えるため、第２の行の吸引口によって引き起こされるスポットは、あまりはっきりしない。

印刷プロセスの更なる過程において、シート１２は、ステップ幅Ｓでステップ状に前進され、各ステップにおいて、第１の行の吸引口は、スポット２４ａの他の行を生じさせ、第２の行およびその後の行の吸引口は、若干ぼやけたスポットを生じさせる。

図５は、シート１２が、５ステップだけ前進した際に到達する状態を示しており、第１の行の吸引口によって引きこされるスポット２４ａ、および第２、第３、第４の行の吸引口によって引き起こされるスポット２４ｂを示している。図５の下側部分から分かるように、これらのスポット２４ａ、２４ｂは、重なり合うことがなく、シート１２の表面上にわたってほぼ均一に分配され、そのため、インクの冷却速度に対する吸引口の影響は、シート１２の領域にわたってほぼ均一であり、目に見える効果を殆ど生じさせない。

図５のシート１２の左余白に更に示されるように、第５の行の吸引口２４−５は、図３に示される状態で、吸引口２４−１により形成されたスポット２４ａ−１と重なり合わない。スポット２４ａ−１は、シート前進方向Ａで吸引口２４−５からオフセットされている。これは、図３における吸引口２４−１と吸引口２４−５との間の距離Ｄが、ステップ幅Ｓの整数倍でないという事実に起因している。したがって、吸引口２４−１、２４−５は、シート前進方向Ａで一直線上に並んでいるが、スポット２４ａ−１は、吸引口２４−５上に置かれるようなことがなく、そのため、このスポットにおけるインクの冷却プロセスが、吸引口２４−５によって再び遅らされるようなことはない。

プリンタの実用的な実施形態においては、ステップ幅Ｓが変化可能であっても良く、プリンタが他の印刷モードに切り換えられると、例えばシングルパスモードからツーパスモードへと切り換えられると、ステップ幅Ｓが変更される。しかしながら、可能なステップ幅Ｓの数は限られ、また、ステップ幅は予め知られているため、ＤがＳの整数倍ではないという条件が、全ての可能なステップ幅において満たされるように、距離Ｄを選択することができる。

変形実施形態において、特に、列Ｃが、シート前進方向Ａに対して傾けられていない実施形態においては、距離Ｄ（この場合は、隣接する行Ｒの間の距離）が、ステップ幅Ｓより短くても良い。この場合、スポットの重なり合いを避けるために、ＳがＤの整数倍ではないという更なる条件が満たされなければならない。例えば、ステップ幅Ｓが１７ｍｍであり、吸引口２４の直径が１．０ｍｍである場合、距離Ｄが１２ｍｍとなるように選択されても良い。この時、第１の吸引口によって形成されるスポットが、初めて他の吸引口と重なり合うのは、１２シート移動ステップ後だけである。これらの１２ステップの間に、インクを冷却できる十分な時間があるため、第２の吸引口によってインクが影響を受けることはもはやない。

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断面図である。 シート支持プレートの吸引口上にわたって進められるシートの部分平面図である。 シート支持プレートの吸引口上にわたって進められるシートの部分平面図である。 シート支持プレートの吸引口上にわたって進められるシ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
３２ チューブ
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 (6)

1. インクジェットプリンタであり、
   そのシート支持面（４２）に吸引口（２４）が形成されたシート支持プレート（１４）と、
   シート支持面（４２）上にわたってシート（１２）をシート前進方向（Ａ）にステップ状に前進させるように構成されるシート前進機構（１０、１６）と、
   シート（１２）上に液体インクを付着させることにより画像を形成するように構成される画像形成システム（２２）とを備え、シートがシート支持プレート（１４）上にわたって前進される間に、インクが、乾燥されることができ、インク乾燥プロセスに対する吸引口の影響が画像の全域にわたってほぼ均一となるように、吸引口（２４）が配置される、インクジェットプリンタであって、
   吸引口（２４）が、行（Ｒ）および列（Ｃ）の規則的な傾斜パターンで配置され、吸引口の存在によってインクがもはや影響を受けない程度までインクが乾燥される前に、１つの吸引口（２４−１）上を通過した画像部分（２４ａ−１）が、同じ列の次の幾つかの吸引口上も隣接する列の１つの吸引口上も通過しないように、列（Ｃ）が、シート前進方向（Ａ）に対して傾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。
2. シート前進方向（Ａ）で一直線上に並ぶ２つの吸引口（２４−１、２４−５）間の最短距離（Ｄ）が、シート（１２）が前進されるステップ幅（Ｓ）の整数倍ではない、請求項１に記載のインクジェットプリンタ。
3. 吸引口（２４）が、シート前進方向（Ａ）に対して垂直な行（Ｒ）に配置される、請求項１または２に記載のインクジェットプリンタ。
4. シート支持プレート（１４）の温度を制御するための温度制御システム（３０）を備えている、請求項１から３のいずれか一項に記載のインクジェットプリンタ。
5. シート支持プレート（１４）が、シート前進方向（Ａ）に対して垂直な方向で前記プレートの面内を延びる内部キャビティ（３４）を有し、温度制御システム（３０）が、温度制御流体を前記キャビティへと循環させるように構成される、請求項３または４に記載のインクジェットプリンタ。
6. ホットメルトインクジェットプリンタである、請求項１から５のいずれか一項に記載のインクジェットプリンタ。

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