JP2007055019A - プリンタ - Google Patents

Abstract

【課題】 短い加熱時間で印刷面を乾燥することができるプリンタを提供する。
【解決手段】 本発明のプリンタは、第１の加熱部３０と第２の加熱部４０とを有する。第１の加熱部３０は、印刷媒体６０の送入側の搬送経路に沿って印刷媒体６０と接触するように配置される。第２の加熱部４０は、印刷媒体６０の送出側の搬送経路に沿って印刷媒体６０から離間するように配置される。第１の加熱部３０は、印刷前に、印刷媒体６０の印刷面６０ａを予め加熱する。加熱された印刷面６０ａに印刷ヘッド１１によりインクを吐出して印刷した後に、第２の加熱部４０は、印刷媒体６０の印刷面６０ａに略垂直に加熱空気を供給して印刷面６０ａをさらに加熱して、印刷面６０ａのインクを乾燥し、定着する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、プリンタ、特にインクジェットプリンタに関する。

従来、プリンタでは、紙等の印刷媒体上に印刷されたインクを定着し、乾燥させるために、印刷後に印刷媒体を加熱していた。

特許文献１では、プリントユニットでプリント画像が形成された印刷媒体を一時的に蓄えるループ形成ユニットに連結して、搬送される印刷媒体を加熱する加熱定着ユニットが配置される。図８に示すように、加熱定着ユニットＨＵは、内部に加熱空間Ｒが形成された加熱ケース１１１を有する。加熱ケース１１１内には、クロスフローファン１１７が設けられ、電気ヒータ１１６により加熱された加熱空気を加熱空間Ｒに循環させている。加熱ケース１１１内には、搬送機構１１４ｂにより搬送される印刷媒体１００を案内するガイド体１１４ｃが配置される。ガイド体１１４ｃは、搬送機構１１４ｂにより搬送される印刷媒体１００の非印刷面に接触して、加熱空気の熱を印刷媒体１００に伝達して加熱する。
特開２００４−１８１８１５号公報

しかし、上記装置では、印刷媒体を非印刷面から加熱するので、効率が悪く、非印刷面と反対側の印刷面に印刷されたインクが乾燥するには長い時間を要する。

さらに、上記装置では、短い加熱時間で印刷面のインクを乾燥するためには、ヒータの消費電力が大きくなるという問題があった。

本発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、短い加熱時間で印刷面を乾燥することができるプリンタを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の第１の観点に係るプリンタは、
印刷媒体に印刷する印刷ヘッドと、
前記印刷ヘッドへの送入側の前記印刷媒体の搬送経路に沿って配置された第１の加熱部と、
前記印刷ヘッドからの送出側の前記印刷媒体の搬送経路に沿って配置された第２の加熱部と、
を備え、
前記第１の加熱部が、前記送入側の搬送経路に位置する前記印刷媒体に接触して前記印刷媒体の印刷面を加熱する構成であり、
前記第２の加熱部が、前記送出側の搬送経路に位置する前記印刷媒体の印刷面に所定距離隔てて対向し前記印刷媒体の印刷面に加熱空気を供給して前記印刷媒体の印刷面を加熱する構成である、
ことを特徴とする。

第２の加熱部は、複数の供給口を有するプレートと、プレートに沿って配置された加熱器と、加熱器のプレートから離間された側に配置された送風器とを有し、複数の供給口を通して、送風器により送風される空気を加熱器により加熱し、生成した加熱空気を印刷媒体の印刷面に供給するようにしてもよい。

この場合、加熱器は、絶縁被覆された複数の電気ヒータから構成されることが望ましい。
また、加熱器には、外周にフィンが配置されていることが望ましい。

第１の加熱部は、発熱体がゴムから構成されたラバーヒータ又は発熱体を金属シースに保持したシースヒータを有するようにしてもよい。

この場合、第１の加熱部は、ラバーヒータ又はシースヒータが生成した熱を蓄える蓄熱板をさらに備え、
蓄熱板により印刷媒体を加熱するようにしてもよい。

上記目的を達成するため、本発明の第２の観点に係るプリンタは、
印刷媒体を支持するプラテンと、
前記プラテンに対向して配置され、前記プラテンに支持された前記印刷媒体に印刷する印刷ヘッドと、
前記印刷ヘッドに対して傾斜された前記印刷媒体の送入側の搬送経路に沿って配置された第１の加熱部と、
前記印刷ヘッドに対して傾斜された前記印刷媒体の送出側の搬送経路に沿って配置された第２の加熱部と、
を備え、
前記第１の加熱部が、前記印刷ヘッドにより印刷がされる前に、前記印刷媒体に接触して前記印刷媒体の印刷面を加熱し、
前記第２の加熱部は、前記印刷ヘッドにより印刷がされた後に、前記送出側の搬送経路に位置する前記印刷媒体の印刷面に加熱空気を供給して前記印刷媒体の印刷面を加熱する、
ことを特徴とする。

本発明によれば、送入側の搬送経路に沿って配置した第１の加熱部と、送出側の搬送経路に沿って配置した第２の加熱部とにより、印刷前後に印刷媒体の印刷面を加熱するので、乾燥時間を短くすることができる。
また、本発明によれば、第１の加熱部は、送入側の搬送経路に位置する印刷媒体に接触して印刷媒体の印刷面を加熱する構成であるので、熱伝達が良く、印刷媒体の印刷面の加熱に要する消費電力を小さくすることができる。
さらに、本発明によれば、第１の加熱部により印刷媒体の印刷面を印刷前に予め加熱するので、第２の加熱部の消費電力を小さくすることができる。

本発明の実施の形態にかかるプリンタについて、以下図面を参照して説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係るプリンタ１の部分的な斜視図であり、図２は、プリンタ１の概略断面図である。

図１及び図２を参照して、プリンタ１は、印刷装置１０と、搬送装置２０と、第１の加熱部３０と、第２の加熱部４０とから構成される。

印刷装置１０は、印刷ヘッド１１と、キャリア１２と、キャリアガイド１３とを有する。

印刷ヘッド１１は、略直方体形状の本体部１１ａを有する。本体部１１ａは、所定のインクカートリッジを保持する。本体部１１ａの下面（ノズル面）１１ｂには、インクカートリッジから供給されたインクを吐出するノズル孔（不図示）が、ノズル面１１ｂの長手方向に沿って所定の間隔で複数形成されている。印刷ヘッド１１は、キャリア１２にノズル面１１ｂを下方に向けて取り付けられる。

キャリア１２は、印刷ヘッド１１を脱着可能に保持する。キャリア１２は、不図示のモータにより駆動されるベルト（不図示）に連結されて、キャリアガイド１３に形成されたガイドレール１３ａに沿ってＸ方向に移動可能に構成されている。

キャリアガイド１３は、Ｘ方向に延びた略直方体形状の部材である。キャリアガイド１３の上面（Ｚ方向）には、長手方向（Ｘ方向）に沿ってガイドレール１３ａが形成されている。キャリアガイド１３は、地板２４の窓部２４ａを貫通して、両端が地板２３及び支持板２５に固定されている。

搬送装置２０は、送りローラ２１と、プラテンローラ２２とを有する。

送りローラ２１は、軸２１ａと、円筒状の回転部２１ｂとを有する。軸２１ａは、印刷ヘッド１１の移動方向（Ｘ方向）と略平行に配置され、両端が、それぞれ地板２３、２４に固定されている。回転部２１ｂは、固定された軸２１ａの周りに回転可能に配置される。

プラテンローラ２２は、軸２２ａと、円筒状の回転部２２ｂとを有する。軸２２ａは、印刷ヘッド１１の移動方向（Ｘ方向）と略平行に配置され、両端が、それぞれ地板２３、２４に回転可能に支持される。軸２２ａの一端は、モータ２６に接続される。プラテンローラ２２は、印刷ヘッド１１の下方に印刷ヘッド１１と対向するように配置される。

送りローラ２１と図示しない供給機構とにより、印刷媒体６０の送入側の搬送経路Ｐ１が形成される。この搬送経路Ｐ１の搬送面は、印刷ヘッド１１のノズル面１１ｂと角度αをなすように傾斜されて形成されている。

プラテンローラ２２と図示しない引き取り機構とにより、印刷媒体６０の送出側の搬送経路Ｐ２が形成される。この搬送経路Ｐ２の搬送面は、印刷ヘッド１１のノズル面１１ｂと角度βをなすように傾斜されて形成されている。

地板２３，２４は、軸２１ａ，２２ａに直交するように、互いに平行に配置されている。

図３及び図４を参照して、第１の加熱部３０は、ケース３１と、ヒータ３２と、蓄熱板３３とを有する。

ケース３１は、金属から形成される。印刷媒体６０と接触するケース３１の下表面３１ａは、フッ素樹脂加工がされている。

ヒータ３２は、発熱体がゴムから構成された板状のラバーヒータである。ヒータ３２としては、ラバーヒータに限らず、発熱体を金属シースに保持した板状のシースヒータを用いるようにしてもよい。

蓄熱板３３は、板状の金属から構成され、ヒータ３２により生成された熱を蓄熱する。蓄熱板３３は、ヒータ３２に対向して配置される。

再度図２を参照して、第１の加熱部３０は、印刷ヘッド１１のノズル面１１ｂと角度αをなすように傾斜された送入側の搬送経路Ｐ１に沿って配置される。このとき、ケース３１の下面３１ａは、送入側の搬送経路Ｐ１に位置する印刷媒体６０の印刷面６０ａと面接触する位置に配置される。

図５及び図６を参照して、第２の加熱部４０は、ケース４１と、前面パネル４２と、加熱器４３と、送風機としてのファン４４とを有する。

ケース４１は、前面パネル４２と組み合わされて、加熱器４３とファン４４を収容する。ケース４１のファン４４が配置されている側には、空気を吸い込むための開口部４１ａが形成されている。

前面パネル４２には、加熱器４３により加熱された加熱空気を吹き出すための孔４２ａが複数形成されている。

加熱器４３は、絶縁被覆された電気ヒータから構成される。加熱器４３の外周には、放熱面積を増加させて熱伝達効率を上げるために、フィン４３ａが配置されている。加熱器４３は、ファン４４により供給された空気を加熱する。

ファン４４は、加熱器４３の前面パネル４２から離間された側に配置される。ファン４４は、ケース４１の開口部４１ａから空気を吸引して、加熱器４３に供給する。

再度図２を参照して、第２の加熱部４０は、印刷ヘッド１１のノズル面１１ｂと角度βをなすように傾斜された送出側の搬送経路Ｐ２に沿って配置される。このとき、前面パネル４２は、送出側の搬送経路Ｐ２に位置する印刷媒体６０と所定の距離だけ隔てて平行に対向するように配置される。したがって、ファン４４により吸引された空気は、加熱器４３により加熱されて、前面パネル４２の孔４２ａから、送出側の搬送経路Ｐ２に位置する印刷媒体６０の印刷面６０ａに略垂直に供給される。

制御部５０は、ＭＰＵ（Micro Processor Unit）、各種メモリなどから構成される。制御部５０は、印刷時には、不図示のモータを駆動して、印刷ヘッド１１をＸ方向に移動させて所定の印刷位置で停止させた後、モータ２６を駆動してプラテンローラ２２を回転させつつ印刷ヘッド１１を駆動して、インクをノズルから吐出させる。制御部５０は、印刷が完了すると、印刷ヘッド１１をホームポジション（図１の左端）に復帰させる。

印刷媒体６０は、基材と、定着層とから構成される。

基材は、紙やＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルムやＰＰ（ポリプロピレン）から構成される。

定着層は、ウレタン樹脂等の、吐出されたインクを吸収し、定着可能な材料から構成される。定着層は、基材の表側に積層して配置される。定着層は、加熱されると、吸収したインクを乾燥し昇華させてその色素を定着させる。

次に、プリンタ１の印刷動作について説明する。

プリンタ１の印刷動作に先立ち、印刷媒体６０が図２に示されるように送入側の搬送経路Ｐ１及び送出側の搬送経路Ｐ２に沿ってセットされる。
そして、図示しないボタンにより印刷が指示されると、制御部５０は、第１の加熱部３０を制御して、ケース３１の下面３１ａに面接触している送入側の搬送経路Ｐ１に位置する印刷媒体６０の印刷面６０ａを所定の温度に予め加熱するとともに、第２の加熱部４０を制御して、前面パネル４２に形成された孔４２ａから加熱空気を送出側の搬送経路Ｐ２に位置する印刷媒体６０の印刷面６０ａに略垂直に供給し、送出側の搬送経路Ｐ２に位置する印刷媒体６０の印刷面６０ａを加熱する。

次に、制御部５０は、不図示のモータを駆動して、印刷ヘッド１１をＸ方向に移動させて所定の印刷位置で停止させる。

その後、制御部５０は、モータ２６を駆動してプラテンローラ２２を回転して印刷媒体６０を搬送しつつ印刷ヘッド１１を駆動してインクをノズルから吐出させる。これにより、第１の加熱部３０により加熱された印刷媒体６０の印刷面６０ａに所望の文字等が所定のピッチで印刷される。

そして、インクが吐出された印刷面６０ａが第２の加熱部４０と対向する位置に至ると、インクが吐出された印刷面６０ａが第２の加熱部４０で加熱される。これにより、印刷媒体６０の印刷面６０ａに吐出したインクを乾燥して定着させることができる。

ここで、印刷媒体６０の加熱時には、第２の加熱部４０は、前面パネル４２に形成された孔４２ａから加熱空気を送出側の搬送経路Ｐ２に位置する印刷媒体６０の印刷面６０ａに略垂直に供給し、インクが吐出された印刷面６０ａを所定の温度に加熱する。これにより、印刷媒体６０の印刷面６０ａに吐出したインクを乾燥して定着させることができる。

印刷が完了すると、制御部５０は、不図示のモータを駆動して、印刷ヘッド１１をホームポジションに復帰させるとともに、モータ２６の駆動を停止してプラテンローラ２２の回転を停止する。

なお、印刷媒体６０の搬送時には、印刷媒体６０がその印刷面６０ａを第１の加熱部３０に面接触させつつ搬送されることとなる。このとき、第１の加熱部３０のケース３１の下面３１ａには、フッ素樹脂加工がされているので、印刷媒体６０がケース３１の下面３１ａに面接触しつつ円滑に搬送されて印刷媒体６０のジャム等の発生が防止される。

以上説明したように、第１の加熱部３０を送入側の搬送経路Ｐ１に沿って当該搬送経路Ｐ１に位置する印刷媒体６０の印刷面６０ａに対向するように配置するとともに、第２の加熱部４０を送出側の搬送経路Ｐ２に沿って当該搬送経路Ｐ２に位置する印刷媒体６０の印刷面６０ａに対向するように配置して、印刷前に予め加熱された印刷媒体６０の印刷面６０ａに印刷ヘッド１１により印刷した後、印刷面６０ａを加熱して乾燥するので、印刷面６０ａのインクを定着し乾燥させるための乾燥時間を短くすることができる。
また、第１の加熱部３０は、送入側の搬送経路Ｐ１に位置する印刷媒体６０の印刷面６０ａに接触して加熱する構成であるので、熱伝達が良く、印刷媒体６０の印刷面６０ａの加熱に要する消費電力を小さくすることができる。
さらに、第１の加熱部３０により印刷媒体６０の印刷面６０ａを印刷前に予め加熱するので、第２の加熱部４０の消費電力を小さくすることができる。

送入側の搬送経路Ｐ１と送出側の搬送経路Ｐ２とは、それぞれ印刷ヘッド１１のノズル面１１ｂと角度をなすように傾斜されて形成されているので、搬送経路をノズル面１１ｂと平行に形成した場合に比較して、印刷ヘッド１１は、第１及び第２の加熱部３０，４０から離間される。このため、第１及び第２の加熱部３０，４０から周囲に放散される熱により印刷ヘッド１１が間接的に加熱されることは防止される。

本発明は、上記の実施の形態に限定されず、その応用及び変形等は任意である。

上記の実施の形態では、キャリアガイド１３は、上面にガイドレール１３ａが形成された略直方体の部材である。しかし、キャリアガイド１３の形状は、直方体に限定されず、例えば円筒状であってもよい。この場合、図７に示すように、長手方向にガイドレール１４ａを形成するとともに、ホームポジションとなる位置に外周に沿った溝１４ｂを形成する。ホームポジションに移動された印刷ヘッド１１は、外周に沿ってプラテンローラ２２から離間する方向に回動可能となる。これにより、印刷時以外は、印刷ヘッド１１は、第１及び第２の加熱部３０，４０から離間された位置に待避することが可能となり、加熱によるインクの詰まり等が確実に防止される。

上記の実施の形態では、第１の加熱部３０のケース３１の下面３１ａは、印刷媒体６０の印刷面６０ａと接触する位置に配置される。しかし、第１の加熱部３０は、ケース３１の下面３１ａが、印刷面６０ａと反対側の非印刷面と接触するように配置されてもよい。

上記の実施の形態では、印刷ヘッド１１を所定の印刷位置で停止させるとともに、プラテンローラ２２を連続的に回転させ、印刷媒体６０を搬送しつつ印刷ヘッド１１を駆動して印刷媒体６０の印刷面６０ａに所望の文字等を印刷するプリンタに適用したが、これに限らず、印刷ヘッド１１を印刷媒体６０の搬送方向と直交する方向に移動しつつ印刷ヘッド１１を駆動して印刷媒体６０に印刷するシリアルプリンタであっても適用可能である。

上記の実施の形態では、印刷媒体６０は、基材と定着層から構成される。しかし、印刷媒体６０の構成は、これに限定されるものではない。例えば、基材がインクを定着可能な材料から構成される場合には、定着層を省略することができる。また、印刷媒体６０は、基材と、定着層と、定着層の上に積層された樹脂層とから構成されてもよい。この場合、樹脂層は、インクが樹脂層を通過して定着層に保持されるように、熱可塑性の高分子微粒子または多孔質の高分子から構成される。樹脂層は、加熱されると溶融して樹脂膜を形成し、定着層に保持されたインクの色素をコーティングにより保護する。

印刷媒体６０は、基材と、定着層と、定着層の上に積層された表面層とから構成されてもよい。この場合、表面層は、熱可塑性に限定されない多孔質の高分子から構成される。表面層は、印刷時には、インクを浸透させて定着層に保持させ、加熱されてインクが定着層に定着された後、定着層から剥離される。

本発明の実施の形態に係るプリンタの部分的な斜視図である。 図１のプリンタの概略断面図である。 第１の加熱部の概略外観図である。（ａ）は、斜視図である。（ｂ）は、上面図である。（ｃ）は、下面図である。 第１の加熱部の概略外観図及び断面図である。（ａ）は、側面図である。（ｂ）は、Ａ−Ａ方向の断面図である。（ｃ）は、Ｂ−Ｂ方向の断面図である。 第２の加熱部の概略外観図である。（ａ）は、斜視図である。（ｂ）は、上面図である。（ｃ）は、下面図である。 第２の加熱部の概略外観図及び断面図である。（ａ）は、側面図である。（ｂ）は、Ａ−Ａ方向の断面図である。（ｃ）は、Ｂ−Ｂ方向の断面図である。 本発明の実施の形態の変形例を示す斜視図である。 従来のプリンタの概略断面図である。

符号の説明

１ プリンタ
１０ 印刷装置
１１ 印刷ヘッド
１２ キャリア
１３ キャリアガイド
２０ 搬送装置
２１ 送りローラ
２２ プラテンローラ
２３ 地板
２４ 地板
２５ 支持板
２６ モータ
３０ 第１の加熱部
３１ ケース
３２ ヒータ
３３ 蓄熱板
４０ 第２の加熱部
４１ ケース
４２ 前面パネル
４３ 加熱器
４４ ファン
５０ 制御部
６０ 印刷媒体

Claims (7)

1. 印刷媒体に印刷する印刷ヘッドと、
   前記印刷ヘッドへの送入側の前記印刷媒体の搬送経路に沿って配置された第１の加熱部と、
   前記印刷ヘッドからの送出側の前記印刷媒体の搬送経路に沿って配置された第２の加熱部と、
   を備え、
   前記第１の加熱部が、前記送入側の搬送経路に位置する前記印刷媒体に接触して前記印刷媒体の印刷面を加熱する構成であり、
   前記第２の加熱部が、前記送出側の搬送経路に位置する前記印刷媒体の印刷面に所定距離隔てて対向し前記印刷媒体の印刷面に加熱空気を供給して前記印刷媒体の印刷面を加熱する構成である、
   ことを特徴とするプリンタ。
2. 前記第２の加熱部が、複数の供給口を有するプレートと、前記プレートに沿って配置された加熱器と、前記加熱器の前記プレートから離間された側に配置された送風器とを有し、前記複数の供給口を通して、前記送風器により送風される空気を前記加熱器により加熱し、生成した加熱空気を前記印刷媒体の印刷面に供給する、
   ことを特徴とする請求項１に記載のプリンタ。
3. 前記加熱器が、絶縁被覆された複数の電気ヒータから構成される、ことを特徴とする請求項２に記載のプリンタ。
4. 前記加熱器には、外周にフィンが配置されている、ことを特徴とする請求項２又は３に記載のプリンタ。
5. 前記第１の加熱部が、発熱体がゴムから構成されたラバーヒータ又は発熱体を金属シースに保持したシースヒータを有する、ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のプリンタ。
6. 前記第１の加熱部が、前記ラバーヒータ又は前記シースヒータが生成した熱を蓄える蓄熱板をさらに備え、
   前記蓄熱板により前記印刷媒体を加熱する、ことを特徴とする請求項５に記載のプリンタ。
7. 印刷媒体を支持するプラテンと、
   前記プラテンに対向して配置され、前記プラテンに支持された前記印刷媒体に印刷する印刷ヘッドと、
   前記印刷ヘッドに対して傾斜された前記印刷媒体の送入側の搬送経路に沿って配置された第１の加熱部と、
   前記印刷ヘッドに対して傾斜された前記印刷媒体の送出側の搬送経路に沿って配置された第２の加熱部と、
   を備え、
   前記第１の加熱部が、前記印刷ヘッドにより印刷がされる前に、前記印刷媒体に接触して前記印刷媒体の印刷面を加熱し、
   前記第２の加熱部は、前記印刷ヘッドにより印刷がされた後に、前記送出側の搬送経路に位置する前記印刷媒体の印刷面に加熱空気を供給して前記印刷媒体の印刷面を加熱する、
   ことを特徴とするプリンタ。

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