JP2007090835A - 画像記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】従来のプリント装置における冷却液を用いた記録ヘッド冷却は、プリント装置が複数のプリントヘッドを有する場合、複数のプリントヘッド毎に冷却水を流す流路を配置する必要があるため、装置全体が大型化してしまう。
【解決手段】少なくとも１つの記録ヘッド４１を有する画像記録部５を内部に設け、画像記録装置１の外部から流入口５２を介して記録ヘッド４１の周辺にエアーを流入する第１のダクト５０と、記録ヘッド４１の周辺のエアーを第１のダクト５０から吸引する吸引部２９を有する搬送機構４と、吸引した搬送機構４内のエアーを画像記録装置１の外部へ排気口３１を介して排出する第２のダクト３０と、を少なくとも備え、記録ヘッド４１の発熱部分を冷却したエアーは、搬送機構４、第２のダクト３０を介して画像記録装置１の外部へ排気する。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像記録部を冷却する画像記録装置に関する。

近年、簡便且つ安価に画像記録する画像記録装置としては、インク吐出方式の記録ヘッドを用いる画像記録装置が一般的に知られている。この画像記録装置は、複数のノズルによるノズル列を記録媒体の幅以上の長さに亘って形成する記録ヘッド（プリントヘッド）が配設されている。

例えば特許文献１は、このようなプリントヘッドを冷却するために、冷却液を循環させる冷却液循環系が設けられたプリント装置を開示している。

この冷却液循環系は、インクを吐出するプリントヘッドの温度調整を行うためにプリントヘッドに接して冷却液を循環させプリントヘッドの冷却を行っている。
特開平１０−２９１３００号公報

しかしながら、前述した特許文献１に開示されるプリント装置には、以下の課題がある。

１つのプリントヘッドのノズル数が多い例えば長尺ヘッドの場合、冷却水は、ノズルの一端から他端ヘと長い距離を流れる。ヘッド発熱部近傍を流れる冷却水は、流れるにつれてヘッド発熱部の熱吸収により温度上昇する。これによりノズルの他端側では、冷却水による冷却効率が次第に低下し、プリントヘッドを充分に冷却できなくなる虞がある。

また、プリント装置が複数のプリントヘッドを有する場合、プリント装置は、個々のプリントヘッドを冷却するために、冷却水を流す流路を個々のプリントヘッド毎に配置する必要がある。これによりプリント装置は、冷却手段のための余分なスペースを必要とすることから、装置全体が大型化してしまう。

そこで本発明は、記録ヘッドの配置構成に依らず、発熱する全ての記録ヘッドに対する冷却を、コンパクト、且つ安価に実現可能な画像記録装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の画像記録装置は、記録媒体を搬送経路の上流側から下流側へ搬送する搬送経路上で画像記録を行う画像記録装置において、搬送経路の上方に設けられ、搬送される記録媒体にインクを吐出して画像記録を行う少なくとも１つの記録ヘッドを有する画像記録部と、画像記録部を内部に設け、画像記録装置の外部から流入口を介して画像記録部の記録ヘッドの周辺にエアーを流入させる流入口を有する第１のダクトと、搬送経路の下方に設けられ、記録媒体を搬送部材に形成された複数の孔で当該搬送部材上に吸着させて搬送経路の下流側へ搬送すると共に、エアーを複数の孔を介して第１のダクトから吸引する吸引部を有する搬送機構と、搬送機構に設けられ、第１のダクトから吸引した搬送機構内のエアーを画像記録装置の外部へ排気口を介して排出する第２のダクトと、を少なくとも備え、記録ヘッドは、搬送機構により吸引されたエアーによって冷却されることを特徴とする。

本発明は、記録ヘッドの配置構成に依らず、発熱する全ての記録ヘッドに対する冷却を、コンパクト、且つ安価に実現可能な画像記録装置を提供することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。
図１は、本実施形態における画像記録装置の全体構成を示す概略側面図である。図２は、画像記録部及び搬送機構の内部を示す断面図である。図３は、画像記録部の上面図である。図４は、搬送機構の上面図である。

以下の説明において、図中、記録媒体の搬送方向をＸ軸方向又は副走査方向とし、この搬送方向と直交する方向をＹ軸方向又は主走査方向又は記録媒体の幅方向としている。ＸＹ平面に直交する方向をＺ軸方向又は上下方向とする。また、実施形態において記録媒体が搬送される経路を搬送経路とする。

図１に示すように画像記録装置１は、本発明の主要構成部として、記録媒体２へインクを吐出して画像記録する画像記録部５と、この画像記録部５を内部に設ける第１のダクト５０と、記録媒体２を吸着して載置搬送する搬送機構４と、この搬送機構４に設けられた第２のダクト３０と、を少なくとも備え、さらに、画像記録装置１の各構成部として、記録媒体２を搬送経路の下流側へ供給する給紙部３と、記録媒体２を排出する排紙部６と、両面記録するために記録媒体２を再び画像記録部５に対する搬送経路の上流側へ搬送する記録媒体反転経路部７と、制御部４４と、を備える。

次に、本発明の主要構成部について詳細に説明する。

第１のダクト５０は、画像記録装置１内において、記録ヘッド４１を少なくとも１つ有する画像記録部５を他の主要構成部に対して隔離するように設けている。

第１のダクト５０の内部に設けられた画像記録部５は、図１において、記録媒体２における搬送経路の上流側から下流側の順に、Ｋ（ブラック）、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、及びＹ（イエロー）における各色記録ヘッド４１を略等間隔に配設した構成例で示している。

この第１のダクト５０は、各色記録ヘッド４１を、一部を貫通させてそれぞれ固定する各開口部５１を有する。

また、図３に示されるように、第１のダクト５０は、各開口部５１を、この各開口部５１がそれぞれ固定した各色記録ヘッド４１の隙間５３を後述するエアーが流れる方向と、各色記録ヘッド４１が吐出するインク吐出方向と、が同一方向になるように設けている。

各開口部５１には、図２に示されるように、各色記録ヘッド４１を両側より挟持して固定する固定部材４５を有する。

第１のダクト５０は、当該第１のダクト５０を略密閉構造にするための後述するエアー流規制部４９を有する。

この第１のダクト５０のエアー流規制部４９は、図１に示されるように、例えば当該第１のダクト５０の一部における壁状の突起を、搬送機構４の後述する搬送部材２６に向けて当該搬送部材２６の近傍位置まで垂下されて設けられている。

第１のダクト５０は、各色記録ヘッド４１の周辺温度を検出するための温度センサ４３を有する。

この温度センサ４３は、例えば記録ヘッド４１における各ノズル４２の直上に設けられる能動素子、又はこの能動素子を駆動する駆動ＩＣ４２ａ等の少なくとも一方の近傍に設けられる。

第１のダクト５０は、図２、図４に示されるように、画像記録装置１の外板１ａに流入口５２を設けると共に、この流入口５２にフィルタ５２ａを有する。

さらに、第１のダクト５０は、エアー流規制部４９に対し上方に延在する上方外周壁突起４８に着脱可能な蓋５０ａを設けており、画像記録部５のメンテナンス性、並びに当該第１のダクト５０の密閉性を確保している。

搬送機構４は、記録媒体２の搬送経路における給紙部３の下流側に配置され、記録媒体２を載置搬送するための搬送部材（以下、ベルトと称する）２６を有するベルトユニット２１と、このベルトユニット２１内に設けられ、記録媒体２をベルト２６上に吸着させる略密閉構造のプラテン部２２と、を備える。
ベルトユニット２１は、環状のベルト２６が駆動ローラ２３、従動ローラ２４及びテンションローラ２５に掛け渡されており、ベルトコンベアを構成する。ベルト２６には、不図示の複数の孔が形成されている。

プラテン部２２は、駆動ローラ２３から従動ローラ２４間の記録媒体２の搬送面側に配置され複数の孔２８ａが形成されたプラテン２８と、記録媒体２をベルト２６上に吸引する吸引部（以下、吸引ファンと称する）２９における複数の吸引ファンと、を備える。

吸引ファン２９は、ベルト２６上に形成された不図示の複数の孔、及びプラテン２８に形成された複数の孔２８ａを介してエアー吸引する。ベルト２６上に形成された不図示の複数の孔、及びプラテン２８に設けられた複数の孔２８ａは、記録媒体２の最大幅以上の幅に亘って形成されている。

第２のダクト３０は、搬送機構４における略密閉構造のプラテン部２２の一部を延在させて設けられ、プラテン部２２内の吸引ファン２９により吸引されたエアーを画像記録装置１の外板１ａに設けられた排気口３１を介して画像記録装置１の外部に排出する。

この第２のダクト３０は、プラテン部２２の一部を延在させて設けられた第２のダクト３０の端部と、画像記録装置１の外板１ａに設けられた排気口３１との間を屈曲可能な例えばジャバラ状のホースで繋いでいる。

第２のダクト３０を設けた搬送機構４は、このようにすることで上下移動を可能にしている（搬送機構４の上下移動については後述する）。

次に、画像記録装置の各構成部について詳細に説明する。

給紙部３は、複数の記録媒体２を収容可能な給紙トレイ１１と、給紙トレイ１１から記録媒体２を１枚ごと取り出すピックアップローラ１２と、ピックアップローラ１２の搬送経路下流側に配置され記録媒体２の副走査方向に対する位置補正を行うレジストローラ対１３と、を備える。

なお、図１においては、１つの給紙トレイ１１を一例として示している。しかし本実施形態は、１つの給紙トレイに限定されず、複数の給紙トレイを同時にセットできる多段型の給紙トレイを設けても良い。各給紙トレイ１１には、それぞれにサイズが異なる記録媒体２が収容される。本実施形態では、給紙トレイ１１に図示しない検知部が設けられ、給紙トレイ１１に収容している記録媒体２のサイズを検出する。

ピックアップローラ１２及びレジストローラ対１３は、不図示の回転フレームにより支持されている。さらにピックアップローラ１２及びレジストローラ対１３は、図示しない共通の駆動力伝達系と接続している。駆動力伝達系は、ピックアップローラ１２及びレジストローラ対１３に駆動力を供給している。駆動力伝達系には、図示しないモータが接続されている。このモータは、ピックアップローラ１２及びレジストローラ対１３を駆動させる。記録媒体２は、ピックアップローラ１２により搬送され、レジストローラ対１３に当接した後も所定量搬送されることにより斜行が矯正される。

画像記録装置１の搬送機構４の下方には、不図示の昇降機構が設けられている。

この昇降機構は、搬送機構４をＺ軸方向に上下移動させ、搬送機構４と、画像記録部５との間隔を変化させている。移動量は、例えば記録媒体２の厚さに応じて制御される。通常の記録媒体２の厚さが０．１ｍｍだとすると、厚みの異なる０．５ｍｍの厚さの記録媒体２に記録する場合には、昇降機構は、搬送機構４を０．４ｍｍ下方に移動させる。これにより記録媒体２の表面と画像記録部５の記録ヘッド４１のノズル４２との間において、所定の間隔が設定される。

また、搬送機構４は、ＪＡＭ時において、ベルト２６上に残った記録媒体２を除去するために、画像記録位置よりもさらに下方に移動され、待機状態を取ることができる。

排紙部６は、記録媒体２の搬送経路における下流側に配置され、搬送ローラ対６１と、記録された記録媒体２を収容する排紙トレイ６２と、搬送機構４との間に設けられた図示しない搬送方向切り替え部と、を備える。
搬送方向切り替え部は、搬送機構４を通過した記録媒体２を、排紙部６に排出するか、両面記録のため、画像記録部５の上方を囲むように配置された記録媒体反転経路部７に搬送するかを切り換える。

制御部４４は、画像記録装置１における前述した本発明の主要構成部、及び各構成部を駆動制御するもので、例えばＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を有するコンピュータで構成され、本発明の記録ヘッドの冷却動作に関する動作プログラム等をＲＯＭに記憶する。

次に、本発明の記録ヘッドの冷却動作について説明する。

画像記録装置１の前述した制御部４４は、搬送機構４におけるプラテン部２２の吸引ファン２９を駆動する。

これにより、プラテン部２２内には、負圧が生成されベルト２６の不図示の孔及びプラテン２８における複数の孔２８ａを介して、ベルト２６上方よりエアーの流入を行う。

このベルト２６上方からのエアーの流入は、前述した第１のダクト５０のエアー流規制部４９が、搬送機構４の搬送部材２６に向けて当該搬送部材２６の近傍位置まで垂下されて設けられているため、ほぼ第１のダクト５０内部のエアーが流入されることになる。

さらに、第１のダクト５０は、当該第１のダクト５０内に生じたエアー流におけるエアーを、前述した画像記録装置１の外板１ａに設けられた流入口５２より、フィルタ５２ａを介して流入する。このフィルタ５２ａは、画像記録装置１の外部における大気中に含まれるダスト等が画像記録装置１の内部に侵入することを防止する。

従って、流入口５２よりフィルタ５２ａを介して流入されたエアーは、第１のダクト５０内の、前述した記録ヘッド４１を、一部を貫通させてそれぞれ固定する各開口部５１の隙間５３を流れ、記録ヘッド４１における各ノズル４２の直上に設けられる能動素子、又はこの能動素子を駆動する駆動ＩＣ４２ａ等の発熱を奪いながら下方へと流れる。

そして、この熱せられたエアーは、ベルト２６の不図示の孔、及びプラテン２８における複数の孔２８ａを介してプラテン部２２に吸引され、さらに前述した画像記録装置１の外板１ａに設けられた排気口３１より、フィルタ３１ａを介して排出される。このフィルタ３１ａは、プラテン部２２の内部における吸引されたエアーに含まれるインクミスト又は紙粉等が、画像記録装置１の外部に排出されることを防止する。

これにより、本発明の画像記録装置１は、記録ヘッド４１の冷却を可能にする。

なお、本発明の画像記録装置１は、記録ヘッド４１の冷却動作を画像記録装置１が画像記録動作を中断中に少なくとも行う。

以上説明したように、本実施形態によれば、第１のダクト５０は、略密閉構造のため記録ヘッド４１を画像記録装置１の外板１ａに設けられた流入口５２から流入されたエアーのみで冷却することができる。

本実施形態によれば、第１のダクト５０は、各開口部５１にそれぞれ固定した記録ヘッド４１の隙間５３において、流入するエアーが記録ヘッド４１のインク吐出方向と同一方向に流れるように設けられているので画像記録に悪影響を与えることがない。

本実施形態によれば、第１のダクト５０は、エアー流規制部４９に対し上方に延在する上方外周壁突起４８に着脱可能な蓋５０ａを設けているので、画像記録部５のメンテナンス性、並びに当該第１のダクト５０の密閉性を確保できる。

本実施形態によれば、搬送機構４のプラテン部２２における吸引ファン２９は、流入口５２よりフィルタ５２ａを介して流入されたエアーを、第１のダクト５０内の、前述した記録ヘッド４１を、一部を貫通させてそれぞれ固定する各開口部５１の隙間５３を流し、記録ヘッド４１における各ノズル４２の直上に設けられる能動素子、又はこの能動素子を駆動する駆動ＩＣ４２ａ等の発熱を奪いながら下方へと吸引する。

そして、この熱せられたエアーは、ベルト２６の不図示の孔、及びプラテン２８における複数の孔２８ａを介してプラテン部２２の内部に吸引され、さらに前述した画像記録装置１の外板１ａに設けられた排気口３１より、フィルタ３１ａを介して排出される構成としたので、記録ヘッド４１の専用冷却ファンを省略することができる。

本実施形態によれば、搬送機構４のプラテン部２２における吸引ファン２９は、例えばベルト２６上に付着した紙粉、及び記録ヘッド４１周辺のインクミスト等を記録ヘッド４１を冷却したエアーと共に吸引し、さらに画像記録装置１の外板１ａに設けられた排気口３１より、フィルタ３１ａを介して排出するので記録ヘッド４１のノズル４２への紙粉、インクミスト等の付着を防止できる。

本発明に係る実施形態における画像記録装置の全体構成を示す概略側面図である。 画像記録部及び搬送機構の内部を示す断面図である。 画像記録部の上面図である。 搬送機構の上面図である。

符号の説明

１：画像記録装置、１ａ：外板、２：記録媒体、３：給紙部、４：搬送機構、５：画像記録部、６：排紙部、７：記録媒体反転経路部、１１：収容トレイ、１２：ピックアップローラ、１３：レジストローラ対、２１：ベルトユニット、２２：プラテン部、２３：駆動ローラ、２４：従動ローラ、２５：テンションローラ、２６：搬送部材、２８：プラテン、２８ａ：孔、２９：吸引部、３０：第２のダクト、３１：排気口、３１ａ：フィルタ、４１：記録ヘッド、４２：ノズル、４２ａ：駆動ＩＣ、４３：温度センサ、４４：制御部、４５：固定部材、４７：蓋、４８：上方外周壁突起、４９：エアー流規制部、５０：第１のダクト、５０ａ：蓋、５１：開口部、５２：流入口、５２ａ：フィルタ、５３：隙間、６１：搬送ローラ対、６２排紙トレイ。

Claims (16)

1. 記録媒体を搬送経路の上流側から下流側へ搬送する前記搬送経路上で画像記録を行う画像記録装置において、
   前記搬送経路の上方に設けられ、搬送される前記記録媒体にインクを吐出して画像記録を行う少なくとも１つの記録ヘッドを有する画像記録部と、
   前記画像記録部を内部に設け、前記画像記録装置の外部から流入口を介して前記画像記録部の前記記録ヘッドの周辺にエアーを流入させる前記流入口を有する第１のダクトと、
   前記搬送経路の下方に設けられ、前記記録媒体を搬送部材に形成された複数の孔で当該搬送部材上に吸着させて前記搬送経路の下流側へ搬送すると共に、前記エアーを前記複数の孔を介して前記第１のダクトから吸引する吸引部を有する搬送機構と、
   前記搬送機構に設けられ、前記第１のダクトから吸引した前記搬送機構内の前記エアーを前記画像記録装置の外部へ排気口を介して排出する第２のダクトと、
   を少なくとも備え、
   前記記録ヘッドは、前記搬送機構により前記吸引された前記エアーによって冷却されることを特徴とする画像記録装置。
2. 前記第１のダクトは、前記画像記録装置内において、前記画像記録部を当該画像記録部の周辺機器に対し隔離するように設けられていることを特徴とする請求項１に記載の画像記録装置。
3. 前記流入口は、フィルタを設けていることを特徴とする請求項１に記載の画像記録装置。
4. 前記第１のダクトは、前記記録ヘッドの一部を貫通させる開口部を有し、前記吸引部で吸引された前記記録ヘッド周辺の前記エアーを、前記開口部内の前記記録ヘッドに沿って通過させることを特徴とする請求項１に記載の画像記録装置。
5. 前記第１のダクトは、前記記録ヘッドの一部を貫通させる開口部を有し、前記開口部は、前記吸引部の吸引により当該開口部内を通過する前記記録ヘッド周辺における前記エアーの流れる方向が、前記記録ヘッドの前記インク吐出方向と一致するように設けられていることを特徴とする請求項１に記載の画像記録装置。
6. 前記開口部は、前記記録ヘッドの両側を挟持して固定する固定部材を有することを特徴とする請求項４、又は５に記載の画像記録装置。
7. 前記第１のダクトは、当該第１のダクトを略密閉構造にするためのエアー流規制部を有することを特徴とする請求項１に記載の画像記録装置。
8. 前記エアー流規制部は、前記搬送部材に向けて垂下した壁状の突起を有することを特徴とする請求項７に記載の画像記録装置。
9. 前記第１のダクトは、前記画像記録部の上方に着脱可能な蓋を有することを特徴とする請求項１に記載の画像記録装置。
10. 前記画像記録部は、前記記録ヘッド周辺の温度を検出するための少なくとも１つの温度センサを有することを特徴とする請求項１に記載の画像記録装置。
11. 前記記録ヘッドは、少なくとも前記画像記録の中断時に前記エアーにより冷却されることを特徴とする請求項１に記載の画像記録装置。
12. 前記吸引部は、少なくとも前記第１のダクト内に流入した前記エアーを吸引することを特徴とする請求項１に記載の画像記録装置。
13. 前記吸引部は、前記記録ヘッド周辺の前記エアーを吸引し、当該エアーを前記排気口から流出させることを特徴とする請求項１に記載の画像記録装置。
14. 前記第２のダクトは、前記搬送機構における略密閉構造のプラテンの一部を延在させて設けられていることを特徴とする請求項１に記載の画像記録装置。
15. 前記第２のダクトは、前記画像記録装置の外板に設けられた排気口と、前記搬送機構の前記プラテンとを繋ぐ屈曲可能なホースを有することを特徴とする請求項１４に記載の画像記録装置。
16. 前記排気口は、フィルタを設けていることを特徴とする請求項１に記載の画像記録装置。

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