JP2007062115A - 液体噴射装置及び記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 比較的低い温度で取り扱う必要がある液体及び被噴射媒体を使用して当該液体を当該被噴射媒体に直接付着及び定着させることができる液体噴射装置及びその液体噴射装置を備えた記録装置を提供すること。
【解決手段】 外部から空気を噴射部２１０内に吸気して当該空気流中に置いた噴射前の液体を冷却し、当該空気を噴射部内から乾燥部２２０内へ送り、当該空気流中に置いた噴射後の液体を乾燥させ、その後に乾燥部内から外部へ排気する空気流路を形成する。これにより、比較的低い温度で取り扱う必要がある液体や被噴射媒体であっても、噴射部において外気を使用して液体を冷却することができ、被噴射媒体の加熱に伴う液体の昇温を防止して液体を精度良く噴射させることができ、また噴射部のみならず乾燥部においても熱せられる空気流を使用して被噴射媒体上の液体を乾燥させることができ、被噴射媒体上の液体を効率良く乾燥させることができる。
【選択図】 図６

Description

本発明は、被噴射媒体を加熱すると共に被噴射媒体へ液体を噴射する噴射部と、被噴射媒体を加熱すると共に被噴射媒体に噴射された液体を乾燥する乾燥部とを備えた液体噴射装置及びその液体噴射装置を備えた記録装置に関する。

非多孔質、コーティング無し、かつ未処理の疎水性媒体に水性顔料インクを直接付着及び定着できるサーマルインクジェット印刷装置が提案されている。このサーマルインクジェット印刷装置は、インクカートリッジ内の水性顔料インクを加熱する基板ヒータと、印刷前に疎水性媒体を加熱するプレヒータと、印刷中に疎水性媒体を加熱するプラテンヒータと、印刷後に疎水性媒体を加熱するポストヒータを備えている。

基板ヒータは、室温では増粘し易い成分を含む水性顔料インクの粘度を低下させて記録ヘッドから吐出させるために設けられている。また、プレヒータ、プラテンヒータ及びポストヒータは、疎水性媒体に付着した水性顔料インクを乾燥させて定着させるために設けられている（特許文献１参照）。

特開２００４−１１４６８２号公報

上述した従来のサーマルインクジェット印刷装置では、基板ヒータは５０°Ｃを超過する温度で水性顔料インクを加熱し、ポストヒータは８０°Ｃ〜１３０°Ｃの温度で疎水性媒体を加熱するようになっている。従って、５０°Ｃ程度の温度で被膜化する樹脂を含む水性顔料インクや、８０°Ｃ程度の温度で熱変形してしまう疎水性媒体に対しては上述したサーマルインクジェット印刷装置を使用することができないという問題がある。

本発明は、上記のような種々の課題に鑑みなされたものであり、その目的は、比較的低い温度で取り扱う必要がある液体及び被噴射媒体を使用して当該液体を当該被噴射媒体に直接付着及び定着させることができる液体噴射装置及びその液体噴射装置を備えた記録装置を提供することにある。

上記目的達成のため、本発明の液体噴射装置では、被噴射媒体を加熱すると共に前記被噴射媒体へ液体を噴射する噴射部と、前記被噴射媒体を加熱すると共に前記被噴射媒体に噴射された前記液体を乾燥する乾燥部とを備えた液体噴射装置であって、外部から空気を前記噴射部内に吸気して当該空気流中に置いた噴射前の前記液体を冷却し、当該空気を前記噴射部内から前記乾燥部内へ送り、当該空気流中に置いた噴射後の前記液体を乾燥させ、その後に前記乾燥部内から外部へ排気する空気流路を形成したことを特徴としている。これにより、比較的低い温度で取り扱う必要がある液体であっても、噴射部において外気を使用して液体を冷却することができるので、被噴射媒体の加熱に伴う液体の昇温を防止して液体を精度良く噴射させることができる。更に、比較的低い温度で取り扱う必要がある被噴射媒体であっても、噴射部のみならず乾燥部においても熱せられる空気流を使用して被噴射媒体上の液体を乾燥させることができるので、被噴射媒体上の液体を効率良く乾燥させることができる。

また、前記被噴射媒体は、前記噴射部にて加熱される前に予備加熱されていることを特徴としている。これにより、噴射された液体の被噴射媒体上における乾燥が促進される。また、外部から前記噴射部内に吸気する吸気手段と、前記乾燥部内から外部へ排気する排気手段とを備えたことを特徴としている。これにより、空気流路を常時確保することができる。また、前記噴射部内から前記乾燥部内へ空気を送る送風手段を備えたことを特徴としている。これにより、噴射部から乾燥部へ空気を確実に流すことができる。

また、前記吸気手段の吸気量をＡ、前記送風手段の送風量をＢ、前記排気手段の排気量をＣとしたとき、次式Ｃ＞Ｂ＞ＡかつＡ＞０が成立することを特徴としている。これにより、噴射部内の気圧及び乾燥部内の気圧を常時正圧としておくことができると共に、噴射部内の気圧を乾燥部内の気圧より常時高くしておくことができるので、乾燥部から噴射部への空気の逆流を防止することができる。

また、前記吸気手段、前記送風手段及び前記排気手段は、ファンで構成されていることを特徴としている。これにより、簡易に構成することができるので、コストの上昇を抑えることができる。また、前記乾燥部は、近赤外線ランプ及び反射板を有する加熱手段を備え、前記反射板の背面側から前記被噴射媒体の表面への空気流路が形成されていることを特徴としている。これにより、液体を効率良く乾燥処理することができる。

また、前記乾燥部は、前記被噴射媒体の温度を測定する測定手段を備え、その測定結果に基づいて前記近赤外線ランプの出力を制御することを特徴としている。これにより、被噴射媒体の過熱を抑えて変形を防止することができる。また、前記記録部から前記乾燥部へ至る空気流路に、前記液体のミストを除去する除去手段を備えたことを特徴としている。これにより、被噴射媒体の汚染を防止することができる。また、前記液体は、低温で被膜化する樹脂が含有された樹脂分散型水系顔料インクであることを特徴としている。これにより、省エネルギを達成し、環境負荷を低減させることができる。

また、上記目的達成のため、本発明の記録装置では、前記被噴射媒体として被記録媒体に前記液体としてインクを用いて記録する記録装置であって、上記各液体噴射装置を備えたことを特徴としている。これにより、上記各作用効果を奏する記録装置を提供することができる。

本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。尚、以下に説明する実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

図１は、本発明の実施の形態に係る記録装置の１つであるインクジェット式プリンタの外観構成例を正面側から見た斜視図、図２は、それを背面側から見た斜視図、図３及び図４は、それの内部構造を示す斜視図である。このインクジェット式プリンタ１００は、例えばＪＩＳ規格のＡ０判やＪＩＳ規格のＢ０判といった比較的大型サイズのカット状疎水性媒体、即ちインク（液体）を吸収しない媒体やそれらの幅を有するロール状の媒体にまで記録できる大型のプリンタである。これらの非吸収性記録媒体（被噴射媒体）としては、例えばポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等で成るプラスチックシート等が使用される。

このインクジェット式プリンタ１００は、図１及び図２に示すように、直方体状のプリンタ本体部１１０と、このプリンタ本体部１１０を支えるプリンタ脚部１２０を備えている。プリンタ本体部１１０は、図１及び図２に示すように、上下２層に分かれており、図２に示すように、背面側の上下層の境界部分にはロール媒体収納部１３０が配設されている。そして、図３及び図４に示すように、上層には給排送部１４０と本発明の特徴的な部分である記録部（液体噴射装置）１５０を構成する噴射部２１０と乾燥部２２０と連接部２３０が配設されている。また、図１〜図４に示すように、下層には媒体吸引部１６０が配設され、前面側から見て下層の左側にはインク供給部１７０が配設され、前面側から見て下層の右側にはヘッド特性回復部１８０と駆動制御部１９０が上下に配設されている。そして、駆動制御部１９０の下方であってプリンタ脚部１２０の脇には、廃インク回収部２００が配設されている。

プリンタ本体部１１０は、図１及び図２に示すように、給排送部１４０と記録部１５０を覆うプラスチックあるいは板金でなる上部ハウジング１１１と、媒体吸引部１６０とインク供給部１７０とヘッド特性回復部１８０と駆動制御部１９０を覆うプラスチックあるいは板金でなる下部ハウジング１１２を備えている。そして、上部ハウジング１１１は、中央前面から中央上面にかけて開放可能なようにプラスチックあるいは板金でなる本体カバー１１３が配設されている。また、下部ハウジング１１２は、インク供給部１７０の前面が開放可能なようにプラスチックあるいは板金でなるインクカバー１１４が配設されている。

本体カバー１１３は、図１及び図２に示すように、後部が上部ハウジング１１１に対して回動可能に支持されており、ユーザが前面に形成されている凹んだ指掛け部１１３ａに指を入れて押し上げ、あるいは押し下げることにより開閉するようになっている。ユーザは、本体カバー１１３を開けることにより給排送部１４０及び記録部１５０の上方を大きく開放することができるので、記録ヘッド１５２やキャリッジ１５３等のメンテナンス作業及び記録中や搬送中における媒体ジャム等の媒体搬送エラーの解除作業等を容易に行うことができる。さらに、本体カバー１１３は、上面の一部に透明もしくは半透明のプラスチックでなる窓１１３ｂが設けられている。ユーザは、本体カバー１１３を開けなくても窓１１３ｂから内部を覗くことにより、記録状態や搬送状態を視認することができる。

インクカバー１１４は、図１に示すように、両側部が下部ハウジング１１２に対してスライド可能に支持されており、ユーザが前面に形成されている凹んだ指掛け部１１４ａに指を入れて押し上げ、あるいは押し下げることにより開閉するようになっている。ユーザは、インクカバー１１４を開けることによりインク供給部１７０の前面を大きく開放することができるので、インクカートリッジ１０の交換作業等を容易に行うことができる。さらに、インクカバー１１４は、前面の一部に透明もしくは半透明のプラスチックでなる窓１１４ｂが設けられている。ユーザは、インクカバー１１４を開けなくても窓１１４ｂから内部を覗くことにより、インクカートリッジ１０の状態を視認することができる。

さらに、プリンタ本体部１１０は、図１及び図２に示すように、前面側から見て右側の上層の上面には、ユーザが記録制御等を操作するための操作パネル１１５が配設されている。この操作パネル１１５は、液晶画面と各種ボタンが配設されており、ユーザが液晶画面を見て確認しながらボタン操作できるようになっている。ユーザは、視認による確実な操作を行うことができるので、動作エラーや動作ミス等を無くすことができる。

プリンタ脚部１２０は、図１〜図４に示すように、逆Ｔ字形の２本の支持柱１２１と、これらの支持柱１２１間に架け渡された補強柱１２２を備えている。そして、支持柱１２１の上部にプリンタ本体部１１０が載置されネジ止め固定されるようになっている。プリンタ脚部１２０によりプリンタ本体部１１０が持ち上げられた状態におかれるため、ユーザは給排送処理や各種メンテナンス処理等を楽に行うことが可能になる。さらに、プリンタ脚部１２０の空間に媒体受け部を設置することが可能となり、記録済みの媒体を効率良く回収することができるとともに、記録済みの媒体の汚染等を防止することができる。

ロール媒体収納部１３０は、図２に示すように、ロール状の媒体（以下、ロール媒体という）Ｒの内周部に貫装されてロール媒体Ｒを支持するスピンドル１３１と、このスピンドル１３１の両端を回動自在に軸支持する図示しない軸受を備えている。媒体吸引部１６０の背面は、その両側のインク供給部１７０の背面とヘッド特性回復部１８０及び駆動制御部１９０の背面よりも凹んで形成されており、この凹み部を利用してロール媒体収納部１３０が配設されている。即ち、インク供給部１７０とヘッド特性回復部１８０及び駆動制御部１９０の対向側面には、スピンドル１３１を主走査方向に向けてその両端を回動自在に軸支持する図示しない軸受が内蔵されている。そして、これらの軸受間にロール媒体Ｒの内周部を貫装しているスピンドル１３１を架け渡すことにより、ロール媒体Ｒをプリンタ本体部１１０の背面側から突出させずにセッティングすることができる。

給排送部１４０は、図４に示すように、媒体送りローラ１４１とその媒体送り従動ローラ１４２を備えている。媒体送りローラ１４１とその媒体送り従動ローラ１４２は、ロール媒体収納部１３０から直の給送下流側、即ちプリンタ本体部１１０内の後部側において、軸が主走査方向を向いて周面が上下に対向するように配置されている。媒体送りローラ１４１は、１本の長尺のローラとして形成されており、記録可能な最大媒体幅より若干大きい周面部分にはセラミック粉等がコーティングされている。これにより、媒体送りの際の滑りを防止することができるので、媒体を高精度に送り出すことができる。この媒体送りローラ１４１は、両端がサイドフレーム１１６に図示しない軸受を介して軸支持されており、媒体送りモータ１４３からプーリ１４４及びベルト１４５を介して伝達される駆動力により正逆回転駆動するようになっている。

媒体送り従動ローラ１４２は、複数個の短尺のローラとして形成されており、媒体送りローラ１４１の上方で軸方向に複数並設された従動ローラ支持部材１４６に回動自在に軸支持されている。この媒体送り従動ローラ１４２は、従動ローラ支持部材１４６に取り付けられている図示しないバネ等の付勢部材により媒体送りローラ１４１に押圧されており、媒体送りローラ１４１の正逆回転駆動に追従して正逆回転するようになっている。これにより、媒体を両面からしっかりと押さえ込んで送り出すことができるので、高精度な記録を行うことができる。そして、媒体送りローラ１４１とその媒体送り従動ローラ１４２は、図２に示すプリンタ本体部１１０の上下層間に形成されている給送口１４７から給送されるロール媒体Ｒやカット媒体を挟持して、図４に示す記録部１５０のプラテン１５１上に向けて送り出し、図１に示すプリンタ本体部１１０の上下層間に形成されている排送口１４８から排送するようになっている。

記録部１５０は、図３に示すように、噴射部２１０覆う噴射部カバー２１１と乾燥部２２０を覆う乾燥部カバー２２１を備えており、各カバー２１１、２２１は連接部２３０で連接されている。媒体は、噴射部２１０に搬送される直前で予備加熱され、更に噴射部２１０及び乾燥部２２０においてそれぞれ加熱される。また、媒体上に噴射されたインクは、加熱された媒体からの伝熱により乾燥されると共に、噴射部２１０及び乾燥部２２０において熱風により乾燥される。尚、ここでは噴射部２１０におけるインク噴射手段について説明し、噴射部２１０、乾燥部２２０及び連接部２３０における媒体加熱手段やインク乾燥手段等の詳細は後述する。

噴射部２１０は、図４に示すように、媒体送りローラ１４１から直の搬送下流側に配設されたプラテン１５１と、記録ヘッド１５２を搭載したキャリッジ１５３と、キャリッジ１５３に装着されたカッタ１５４を備えている。さらに、噴射部２１０は、記録ヘッド１５２と記録を実行するための駆動制御部１９０とを電気的に接続するフレキシブルフラットケーブル（以下、ＦＦＣという）１５８、記録ヘッド１５１とインクが入ったインクカートリッジ１０とを繋ぐインクチューブ１５９等を備えている。

プラテン１５１は、記録可能な最大媒体幅より若干大きい長さの矩形平板状に形成されて媒体送りローラ１４１に沿って配設されている。このプラテン１５１は、表面から裏面にかけては媒体吸引部１６０に繋がる図示しない複数の孔が穿設され、表面には吸湿によって生じる媒体のコックリング等を吸収する図示しない複数の凹凸部が形成されている。これにより、記録中の媒体を略平面状に保持し、かつ記録ヘッド１５２と媒体との距離を一定に保つことができるので、高精度な記録を行うことができる。

さらに、プラテン１５１の表面には、主走査方向に延びるカッタ溝１５１ａが形成されている。このカッタ溝１５１ａは、カッタ１５４がロール媒体Ｒを幅方向にカッティングする際にプラテン１５１の表面を傷付けないように、ロール媒体Ｒの下面から突出したカッタ１５４の刃先が入り込むことができる大きさに形成されている。これにより、ロール媒体Ｒの記録部分と未記録部分とを確実に切り離すことができる。

記録ヘッド１５２は、キャリッジ１５３の下部においてプラテン１５１の上面に供給されるカット媒体やロール媒体Ｒと所定間隔を空けて対向するように配設されており、ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー、レッド、ライトブラック、ライトマゼンタ、ライトシアン、ブルー等の８色のインクをそれぞれ吐出する８列のノズル列、又はブラック、シアン、マゼンタ、イエローの４色を各２列で吐出する８列のノズル列が形成されている。そして、記録ヘッド１５２は、圧力発生室とそれに繋がるノズル開口が設けられており、圧力発生室内にインクを貯留して所定圧で加圧することにより、各ノズル列のノズル開口からプラテン１５１の上面に供給されるカット媒体やロール媒体Ｒに向けてコントロールされた大きさのインク滴を吐出するようになっている。

キャリッジ１５３は、主走査方向に設けられているキャリッジガイド軸１５５に図示しないベアリングを介して載置され、ベルト１５６に結合されている。そして、キャリッジ１５３は、図示しないキャリッジモータによってプーリ１５７が回転してベルト１５６が回動すると、ベルト１５６の動きに連行され、キャリッジガイド軸１５５に案内されて主走査方向に往復移動するようになっている。これにより、キャリッジ１５３を高精度に移動させることができるので、高精度な記録を行うことができる。

カッタ１５４は、刃先が下方を向くようにして、上下方向に昇降可能であって主走査方向に移動可能に配設されている。このカッタ１５４は、例えばソレノイド等により上下方向に昇降され、キャリッジ１５３とともに主走査方向に移動されるようになっている。したがって、カッタ１５４を移動させるための手段を別途設ける必要は無いので、省スペースを図ることができるとともに、コストを抑えることができる。なお、カッタ１５４をキャリッジ１５３から分離して独自のベルト機構やモータ等により主走査方向に移動するように構成しても良い。

ＦＦＣ１５８は、一端が駆動制御部１９０のコネクタに接続され、他端が記録ヘッド１５２のコネクタに接続されており、記録信号を駆動制御部１９０から記録ヘッド１５２に送るようになっている。インクチューブ１５９は、上記各色のインク用が配設されており、図示しないインク加圧供給手段を介して各一端が対応する各色のインクカートリッジ１０に繋がれ、各他端が対応する各色の記録ヘッド１５２に繋がれている。そして、インクチューブ１５９は、インク加圧供給手段によって加圧された各色のインクをインクカートリッジ１０から記録ヘッド１５２に送るようになっている。ＦＦＣ１５８とインクチューブ１５９は、キャリッジ１５３の走査に干渉せずに追従するように、重ね合わされて主走査方向に延びるように配設されている。

媒体吸引部１６０は、図４に示すように、プラテン１５１の下部に配設された圧力室１６１と、圧力室１６１の下部に配設された図示しないファンを備えている。圧力室１６１は、上面と底面の一部が開放された箱状に形成されており、上面の開放部にプラテン１５１が取り付けられ、底面の開放部にファンが取り付けられている。ファンを回転させることにより、プラテン１５１に穿設されている孔から圧力室１６１内に吸気され、ファンを通って外部に排気される。したがって、プラテン１５１の上面にカット媒体やロール媒体Ｒが供給されると、カット媒体やロール媒体Ｒの下面側に負圧が発生するので、カット媒体やロール媒体Ｒをプラテン１５１の上面に吸着させてカット媒体やロール媒体Ｒの浮き上がりを防止することができ、記録精度を高精度に維持することができる。

インク供給部１７０は、図４に示すように、箱状のカートリッジ収納部１７１と、カートリッジ収納部１７１の前面側に取り付けられたカートリッジ押さえ部１７２を備えている。カートリッジ収納部１７１は、図示左側から順にブラック、シアン、マゼンタ、イエロー、レッド、ライトブラック、ライトマゼンタ、ライトシアン、ブルー等の計８つのインクカートリッジ１０、又はブラック、シアン、マゼンタ、イエローの計４つのインクカートリッジ１０が２組の計８つのインクカートリッジ１０が前面側から個々に引き出し、押し入れ可能なように仕切られている。カートリッジ押さえ部１７２は、カートリッジ収納部１７１の各仕切り部に開閉自在に取り付けられており、閉動作に連動して仕切り部内のインクカートリッジ１０を押さえ込み、開動作に連動して仕切り部内のインクカートリッジ１０を飛び出させるようになっている。

ここで、インクカートリッジ１０は、例えば硬質プラスチック材料で直方体状に形成された外装ケース内に、例えば可撓性材料で袋状に形成されて内部にインクが充填されたインクタンクが密閉されている。このインクタンク内に充填されているインクは、例えばポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等で成るプラスチックシート等のインクを吸収せず、かつ１００°Ｃ以下の比較的低温で熱変形してしまう非吸収性記録媒体に直接付着及び定着させることができる必要があり、例えば約５０°Ｃで被膜化する樹脂が含有された樹脂分散型水系顔料インクが使用される。このように比較的低温で被膜化する樹脂を使用しているので、省エネルギを達成することができ、また有機溶剤を使用せず水を使用しているので、環境負荷を低減させることができる。

カートリッジ収納部１７１への挿入側の面には、インクタンクに繋がるインク供給口と、カートリッジ収納部１７１での位置決め穴が形成されている。一方、カートリッジ収納部１７１の内側後面には、インクカートリッジ１０のインク供給口内に挿入されるインク供給針と、インクカートリッジ１０の位置決め穴内に挿入される位置決め針が、インクカートリッジ１０の引き出し、押し入れ方向に突き出るように配設されている。したがって、カートリッジ収納部１７１内に収納されたインクカートリッジ１０は、カートリッジ押さえ部１７２が閉じられると、自動的に位置決め針が位置決め穴内に侵入して位置決めされると同時に、自動的にインク供給針がインク供給口内に侵入して記録ヘッド１５２へのインク供給が可能となる。また、カートリッジ押さえ部１７２が開かれると、自動的に位置決め針が位置決め穴から抜き出されると同時に、自動的にインク供給針がインク供給口から抜き出される。

ヘッド特性回復部１８０は、図４に示すホームポジションに位置したキャリッジ１５３の下方に配設されており、ワイピング手段とキャッピング手段及び吸引手段とこれらの駆動手段を備えている。ワイピング手段は、ゴム、フェルトあるいはプラスチック等により略矩形平板状に形成されたワイパーを備えており、記録ヘッド１５２のノズル形成面に対して擦れてノズル形成面に付着しているインクを払拭するようになっている。

キャッピング手段は、ゴムにより略直方体状に形成されたキャップを備えており、上部に設けられている窪みが記録ヘッド１５２のノズル形成面に押し付けられてノズル開口を封止するようになっている。吸引手段は、ノズル開口の目詰まりや混入した気泡を除去するためにインクを強制的に吸引排出するようになっている。したがって、キャリッジ１５３がホームポジションに位置している状態のときに記録ヘッド１５２のインク吐出特性を一定な状態に維持する処理を行うことができる。

廃インク回収部２００は、着脱自在な廃液カートリッジ２０１を備えている。廃液カートリッジ２０１は、記録ヘッド１５２に至るインク供給系に初期充填する際に使用されるインク、あるいは記録ヘッド１５２に至るインク供給系を洗浄する際に使用される洗浄液等の廃液を貯留するようになっている。これにより、廃液カートリッジ２０１を交換するのみで廃液の処理を完了することができるので、作業工数を低減させることができるとともに、プリンタ周辺部の汚染を防止することができる。

図５は、記録部１５０の詳細を示す透視斜視図であり、図６は、その断面側面図である。噴射部２１０よりも搬送上流側におけるプラテン１５１の裏面には、プラテン１５１上を搬送されてくる媒体を記録前に予備加熱するプレヒータ２４１が配設されている。そして、噴射部２１０におけるプラテン１５１の裏面には、プラテン１５１上を搬送されてくるプレヒータ２４１により加熱された媒体を記録中に加熱するプラテンヒータ２４２が配設されている。更に、乾燥部２２０におけるプラテン１５１の裏面には、プラテン１５１上を搬送されてくるプラテンヒータ２４２により加熱された媒体を記録後に加熱するポストヒータ２４３が配設されている。尚、これらのヒータ２４１、２４２、２４３としては、シート状の電熱ヒータ等が使用される。このような構成によれば、媒体上に噴射されたインクを乾燥させるための媒体の加熱が段階的となるので、媒体を緩やかに昇温させることができ、急激な昇温による媒体変形等を防止、噴射された液体の被噴射媒体上における乾燥促進の効果がある。

噴射部２１０の噴射部カバー２１１は、プラテン１５１、キャリッジ１５３及びその周辺部、即ち記録ヘッド１５２、カッタ１５４、キャリッジガイド軸１５５、ベルト１５６、ＦＦＣ１５８及びインクチューブ１５９等を上方から被せて覆うことが可能な略直方体箱状に形成されている。この噴射部カバー２１１の内部には、キャリッジ１５３等とＦＦＣ１５８及びインクチューブ１５９とを媒体搬送下流側と媒体搬送上流側に分離配置するための直立した主走査方向に延びる隔壁２１２が設けられている。

この隔壁２１２は、両端部及び下部が噴射部カバー２１１の背面２１１ａから続く両側面２１１ｂ及び底面２１１ｃに繋がり、上部が噴射部カバー２１１の上面２１１ｄから所定間隔を空けられて設けられている。即ち、ＦＦＣ１５８及びインクチューブ１５９は、隔壁２１２と噴射部カバー２１１の背面２１１ａ、両側面２１１ｂ、底面２１１ｃ、上面２１１ｄとで囲われ、かつ隔壁２１２の上方側が開放された空間Ａ１内に収納され、キャリッジ１５３等は、隔壁２１２と噴射部カバー２１１の前面２１１ｅ、両側面２１１ｂ、上面２１１ｄとで囲われ、かつ噴射部カバー２１１の底面側が開放された空間Ａ２内に収納されている。そして、噴射部カバー２１１の背面２１１ａには、主走査方向に延びるＦＦＣ１５８及びインクチューブ１５９と対向するように、複数の吸気ファン（吸気手段）２１３が主走査方向に縦列配置されている。尚、吸気ファン２１３には、埃除去用フィルタが備えられている。

乾燥部２２０の乾燥部カバー２２１は、噴射部カバー２１１と同様の背面２２１ａ、両側面２２１ｂ、底面２２１ｃ、上面２２１ｄ及び前面２２１ｅで囲われた略直方体箱状に形成されており、噴射部カバー２１１に対し所定間隔を空けて媒体搬送下流側に配設されている。この乾燥部カバー２２１の底面２２１ｃには、棒状のハロゲンランプ等の近赤外線ランプ（加熱手段）２２２が主走査方向に配設され、更にこの近赤外線ランプ２２２の上方を覆う半円筒状の反射板（加熱手段）２２３が配設されている。そして、乾燥部カバー２２１の底面２２１ｃにおける反射板２２３の両側には、プラテン１５１と対向するように、複数の排気ファン（排気手段）２２４が主走査方向に縦列配置されている。更に、排気ファン２２４の近傍には、媒体の温度を測定するセンサ（測定手段）２２５が配設されている。尚、近赤外線ランプ２２２の照射方向は垂直方向に限定されるものではなく、水平方向となるように配設しても良い。

連接部２３０は、乾燥部カバー２２１や噴射部カバー２１１と同様の背面２３１ａ、両側面２３１ｂ、底面２３１ｃ、上面２３１ｄ及び前面２３１ｅで囲われた略直方体箱状に形成されており、噴射部カバー２１１の前面２１１ｅの下方から乾燥部カバー２２１の背面２２１ａの上方に架け渡されて配設されている。この連接部２３０の背面２３１ａには、複数の送風ファン（送風手段）２３２が主走査方向に縦列配置され、前面２１１ｅには送風ファン２３２からの空気を吹き出す吹出口２３３が穿設されている。そして、この吹出口２３３には、インクのミストを除去するフィルタ２３４が配設されている。これにより、媒体やエンコーダの汚染を防止することができる。

尚、吸気ファン２１３、送風ファン２３２及び排気ファン２２４の給排気量を制御することにより安定した気流を発生させることができるが、この気流は記録品質に影響を与えない程度とすることが必要である。更に、噴射部カバー２１１の前面２１１ｅとプラテン１５１との間隙を可能な限り狭くすることにより安定した気流を発生させることができる。

このような構成によれば、噴射部２１０の吸気ファン２１３から空間Ａ１内の下方に吸引された噴射部カバー２１１周囲の比較的冷たい外気は、ＦＦＣ１５８及びインクチューブ１５９に吹き付けられる。これにより、特にプレヒータ２４１により加熱された媒体及びプラテンヒータ２４２からの輻射熱により昇温し易いＦＦＣ１５８内の信号線及びインクチューブ１５９内のインクを冷却することができ、信号線の信号伝送ミスによる記録ヘッド１５２の誤記録やインクの増粘による記録ヘッド１５２の目詰まりを抑制することができる。

そして、ＦＦＣ１５８及びインクチューブ１５９に吹き付けられた空気は昇温され、隔壁２１２に沿って空間Ａ１内の下方から上方へ向かって流れる。そして、その空気は、隔壁２１２の上方側の開放口から空間Ａ２内の上方へ流れ込み、隔壁２１２に沿って空間Ａ２内の上方から下方へ向かって流れ、プラテン１５１上の媒体表面に吹き付けられる。これにより、その媒体上に噴射されたインクを加熱して乾燥を促進させることができる。

そして、プラテン１５１上の媒体表面に吹き付けられた空気は更に昇温され、インクミストと共に連接部２３０の送風ファン２３２から排気されて、インクミストは連接部２３０の吹出口２３３に設けられたフィルタ２３４により除去され、空気のみが吹出口２３３から乾燥部２２０内へ吹き出される。そして、その空気は、乾燥部２２０内の上方から下方の反射板２２３へ向かって流れ込み、反射板２２３の背面からの輻射熱によって更に昇温され、乾燥部２２０の排気ファン２２４から排気されてプラテン１５１上の媒体表面に吹き付けられる。これにより、その媒体上に噴射されたインクを近赤外線ランプ２２２及び反射板２２３の輻射熱と共に加熱して更に乾燥を促進させることができる。

このとき、近赤外線ランプ２２２の出力は、媒体の表面温度を測定するセンサ２２５の測定結果に基づいて制御される。媒体として例えばポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）を使用したときは、その表面温度が４５°Ｃ〜５０°Ｃとなるように近赤外線ランプ２２２の出力が制御され、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を使用したときは、その表面温度が７０°Ｃ〜８０°Ｃとなるように近赤外線ランプ２２２の出力が制御される。これにより、媒体の過熱を抑えて変形を防止することができる。

以上のように、本実施形態によれば、外部から噴射部２１０内に吸気して当該空気流中に置いた噴射前のインクを冷却し、当該空気を噴射部２１０内から乾燥部２２０内へ送り、当該空気流中に置いた噴射後のインクを乾燥させ、その後に乾燥部２２０内から外部へ排気する空気流路を形成したので、比較的低い温度で取り扱う必要があるインクであっても、噴射部２１０において外気を使用してインクを冷却することができ、媒体の加熱に伴うインクの昇温を防止してインクを精度良く噴射させることができる。更に、比較的低い温度で取り扱う必要がある媒体であっても、噴射部２１０のみならず乾燥部２２０においても熱せられる空気流を使用して媒体上のインクを乾燥させることができるので、媒体上のインクを効率良く乾燥させることができる。

また、媒体は、噴射部２１０にて加熱される前に予備加熱されているので、媒体の過熱による変形等を防止することができる。また、外部から噴射部２１０内に吸気する吸気ファン２１３と、乾燥部２２０内から外部へ排気する排気ファン２２４とを備えたので、空気流路を常時確保することができる。また、噴射部２１０内から乾燥部２２０内へ空気を送る送風ファン２３２を備えたので、噴射部２１０から乾燥部２２０へ空気を確実に流すことができる。

また、吸気ファン２１３の吸気量をＡｌ／ｍｉｎ、送風ファン２３２の送風量をＢｌ／ｍｉｎ、排気ファン２２４の排気量をＣｌ／ｍｉｎとしたとき、次式Ｃ＞Ｂ＞ＡかつＡ＞０が成立するように各ファン２１３、２３２、２２４を選択しているので、噴射部２１０内の気圧及び乾燥部２２０内の気圧を常時正圧としておくことができると共に、噴射部２１０内の気圧を乾燥部２２０内の気圧より常時高くしておくことができ、乾燥部２２０から噴射部２１０への空気の逆流を防止することができる。また、乾燥部２２０は、近赤外線ランプ２２２及び反射板２２３を有する加熱手段を備え、反射板２２３の背面側から媒体の表面への空気流路が形成されているので、インクを効率良く乾燥処理することができる。

記録装置に適用した液体噴射装置に限らず、インクに代えてその用途に対応する液体を液体噴射ヘッドから被噴射媒体に噴射して液体を被噴射媒体に付着させる液体噴射装置の意味として、例えば、液晶ディスプレイ等のカラーフィルタ製造に用いる色材噴射ヘッド、有機ＥＬディスプレイや面発光ディスプレイ（ＦＥＤ）等の電極形成に用いられる電極材（導電ペースト）噴射ヘッド、バイオチップ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド、精密ピペットとしての試料噴射ヘッド等を備えた装置にも適用可能である。また、記録装置であれば、例えばファクシミリ装置、コピー装置等であっても適用可能である。

本発明の実施の形態に係る記録装置の１つであるインクジェット式プリンタの外観構成例を正面側から見た斜視図である。 図１のプリンタを背面側から見た斜視図である。 図１のプリンタの内部構造を示す第１の斜視図である。 図１のプリンタの内部構造を示す第２の斜視図である。 図１のプリンタの記録部の詳細を示す透視斜視図である。 図５の断面側面図である。

符号の説明

１０ インクカートリッジ、１００ インクジェット式プリンタ、１１０ プリンタ本体部、１２０ プリンタ脚部、１３０ ロール媒体収納部、１４０ 給排送部、１５０ 記録部、１５１ プラテン、１５２ 記録ヘッド、１５３ キャリッジ、１５４ カッタ、１５５ キャリッジガイド軸、１５６ ベルト、１５７ プーリ、１５８ ＦＦＣ、１５９ インクチューブ、１６０ 媒体吸引部、１６１ 圧力室、１７０ インク供給部、１８０ ヘッド特性回復部、１９０ 駆動制御部、２００ 廃インク回収部、２１０ 噴射部、２１１ 噴射部カバー、２１２ 隔壁、２１３ 吸気ファン、２２０ 乾燥部、２２１ 乾燥部カバー、２２２ 近赤外線ランプ、２２３ 反射板、２２４ 排気ファン、２３０ 連接部、２３２ 送風ファン、２３３ 吹出口、２３４ フィルタ、２４１ プレヒータ、２４２ プラテンヒータ、２４３ ポストヒータ

Claims (11)

1. 被噴射媒体を加熱すると共に前記被噴射媒体へ液体を噴射する噴射部と、
   前記被噴射媒体を加熱すると共に前記被噴射媒体に噴射された前記液体を乾燥する乾燥部とを備えた液体噴射装置であって、
   外部から空気を前記噴射部内に吸気して当該空気流中に置いた噴射前の前記液体を冷却し、当該空気を前記噴射部内から前記乾燥部内へ送り、当該空気流中に置いた噴射後の前記液体を乾燥させ、その後に前記乾燥部内から外部へ排気する空気流路を形成したことを特徴とする液体噴射装置。
2. 前記被噴射媒体は、前記噴射部にて加熱される前に予備加熱されていることを特徴とする請求項１に記載の液体噴射装置。
3. 外部から前記噴射部内に吸気する吸気手段と、前記乾燥部内から外部へ排気する排気手段とを備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の液体噴射装置。
4. 前記噴射部内から前記乾燥部内へ空気を送る送風手段を備えたことを特徴とする請求項３に記載の液体噴射装置。
5. 前記吸気手段の吸気量をＡ、前記送風手段の送風量をＢ、前記排気手段の排気量をＣとしたとき、次式が成立することを特徴とする請求項４に記載の液体噴射装置。
   Ｃ＞Ｂ＞ＡかつＡ＞０
6. 前記吸気手段、前記送風手段及び前記排気手段は、ファンで構成されていることを特徴とする請求項４又は５に記載の液体噴射装置。
7. 前記乾燥部は、近赤外線ランプ及び反射板を有する加熱手段を備え、前記反射板の背面側から前記被噴射媒体の表面への空気流路が形成されていることを特徴とする請求項１から６の何れか一項に記載の液体噴射装置。
8. 前記乾燥部は、前記被噴射媒体の温度を測定する測定手段を備え、その測定結果に基づいて前記近赤外線ランプの出力を制御することを特徴とする請求項７に記載の液体噴射装置。
9. 前記記録部から前記乾燥部へ至る空気流路に、前記液体のミストを除去する除去手段を備えたことを特徴とする請求項１から８の何れか一項に記載の液体噴射装置。
10. 前記液体は、低温で被膜化する樹脂が含有された樹脂分散型水系顔料インクであることを特徴とする請求項１から９の何れか一項に記載の液体噴射装置。
11. 前記被噴射媒体として被記録媒体に前記液体としてインクを用いて記録する記録装置であって、
    請求項１から１０の何れか一項に記載の液体噴射装置を備えたことを特徴とする記録装置。
    

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