JP2008173884A - 記録装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】待機位置に位置する紫外線照射装置における紫外線の出射面の周囲に存在する各種構成部品が過熱されることを防止することが可能な冷却手段を備えた記録装置を提供する。
【解決手段】インクジェットプリンタは、紫外線を照射する紫外線照射装置109の待機位置であって紫外線照射装置109の下方に冷却装置200を備えている。冷却装置200は、紫外線照射装置109の透過体112および透過体112を支持する底面110aに対向して配置された筐体201の上面201aに通気孔201bを備えているとともに、筐体201の内部に通気孔201bから外気を導入して筐体201の外に排気するためのファン202を備えている。冷却装置200は、紫外線照射装置109が待機位置に位置するときファン202を作動させて、紫外線照射装置109の透過体112、底部110a、筐体201の上面201aおよび筐体201内等に空気を供給して冷却する。
【選択図】図3

Description

本発明は、記録メディアに付着させたインクに紫外線を照射して同インクを硬化させる紫外線照射装置を備えた記録装置に関する。
従来から、紫外線を照射することにより硬化するインク(以下、「紫外線硬化型インク」という)を用いて、文字、記号または図形などの画像を紙などの記録メディアに印刷する記録装置がある。一般に、このような記録装置においては、記録メディアに付着させた紫外線硬化型インクに紫外線を照射する紫外線照射装置が搭載されている。紫外線照射装置は、記録メディアに紫外線硬化型インクを付着させる記録ヘッドとともに記録メディア上を変位しながら、記録メディア上に付着させた紫外線硬化型インクに直ちに紫外線を照射して、記録メディア上に付着させた紫外線硬化型インクを硬化させて記録メディア上に定着させる。
このような紫外線照射装置を搭載した記録装置においては、紫外線照射装置を待機位置に位置させた際、紫外線照射装置による光線の出射に起因して生じる熱により紫外線照射装置の周辺に存在する各種構成部品を損傷させることがある。このため、この種の記録装置の中には、待機状態にある紫外線照射装置から生じた熱を吸収する冷却手段を備えたものがある。例えば、下記特許文献1に記載されたインクジェットプリンタにおいては、待機位置に位置する紫外線照射装置から出射される紫外線の出射面を覆う筒状のカバーと、同カバー内に外気を導入して同カバーを冷却する吸気ファンとから構成された冷却手段を備えている。
特開2004−322560号公報
しかしながら、上記した冷却手段においては、カバー内部を冷却しているため紫外線照射装置から紫外線が出射される出射面と同出射面に対向するカバー表面との間の熱が迅速に解消され難い。このため、同間の周囲に存在する各種構成部品が上記熱により損傷することがある。また、光線の照射により紫外線の出射面自体も熱せられるため、待機状態にある紫外線照射装置においては、上記熱と出射面の加熱による熱とにより紫外線照射装置内部が高温状態と成り易い。このため、紫外線照射装置の内部を構成する部品、特に紫外線光源の損傷または劣化の促進が懸念されるという問題があった。
本発明は上記問題に対処するためなされたもので、その目的は、紫外線照射装置を備えた記録装置において、待機位置に位置する紫外線照射装置の出射面の周囲に存在する各種構成部品が過熱されることを防止して、これらの各種構成部品の損傷または劣化の促進を防止することが可能な冷却手段を備えた記録装置を提供することにある。
上記目的を達成するため、本発明の特徴は、記録メディアの表面に紫外線によって硬化するインクを付着させる記録ヘッドと、紫外線を含む光線を発光する光源を有し、記録メディアに付着したインクに前記光線を照射して同インクを硬化させる紫外線照射手段と、紫外線照射手段を記録メディアに対して変位させる変位手段とを備えた記録装置において、紫外線照射装置が待機位置に位置するとき、紫外線照射装置から光線が出射される出射面に空気を供給して、同出射面を冷却する冷却手段を備えたことにある。この場合、前記冷却手段を、例えば、紫外線照射装置の下方に設けるとよい。
このように構成した本発明の特徴によれば、紫外線照射装置が待機位置に位置しているとき、紫外線照射装置から光線が出射される出射面に空気を供給して、同出射面を冷却している。この場合、待機位置に位置する紫外線照射装置から光線が出射しているか否かは問わない。これにより、紫外線照射装置の光線の出射面およびその周辺部分が高温状態になることを防止することができる。この結果、待機状態にある紫外線照射装置における光線の出射面の周囲に存在する各種構成部品、特に、紫外線照射装置の内部を構成する部品(例えば、紫外線光源)が過熱されることを防止でき、これらの各種構成部品の損傷または劣化の促進を防止することができる。
また、本発明の他の特徴は、前記記録装置において、冷却手段は、待機位置に位置する紫外線照射装置から出射される光線の照射範囲内に、同光線が照射される受光部を備えるとともに同受光部に空気を供給して同受光部を冷却することにある。
このように構成した本発明の他の特徴によれば、待機状態にある紫外線照射装置から出射された光線が照射される受光部を備えるとともに、同受光部にも空気を供給して冷却している。これにより、待機状態にある紫外線照射装置から出射された光線が照射される部分および同部分の周辺部分が高温状態となることを防止できる。この結果、待機状態にある紫外線照射装置における光線の出射面の周囲に存在する各種構成部品が過熱されることを防止でき、これらの各種構成部品の損傷または劣化の促進を防止することができる。
以下、本発明に係る記録装置の一実施形態について図面を参照しながら説明する。図1は、本発明に係るインクジェットプリンタ100の全体を示す斜視図である。また、図2は、同インクジェットプリンタ100の作動を制御する制御システムのブロック図である。なお、図1においては、本発明の主要部分を構成する冷却装置200を実線で示し、その他の部分を破線で示している。インクジェットプリンタ100は、紫外線によって硬化するインク(以後、「紫外線硬化型インク」という)の液滴をシート状の記録メディアWKの表面に付着させるとともに、同記録メディアWKの表面に付着させたインクの液滴に紫外線を照射して硬化させることにより、所望する文字、記号または図形などの画像を記録メディアWK上に印刷する記録装置である。
このインクジェットプリンタ100は、平面部が水平状態に配置されたプラテン101を備えている。プラテン101は、前記平面部上に記録メディアWKを載置する載置台であり、図示左右方向に延びて形成されている。プラテン101の中央部には、図示左右方向に沿って円筒状のグリッドローラ102がその上面部を露出させた状態で設けられている。このグリッドローラ102は、後述するコントローラ120によって作動が制御されるX軸方向フィードモータ121によって回転駆動される。プラテン101の上方には、プラテン101と平行な状態で長尺状のガイドレール103が設けられている。ガイドレール103の下部には、グリッドローラ102に対向した状態で円筒部を有する4つのピンチローラ104が略等間隔にそれぞれ設けられている。これらのグリッドローラ102およびピンチローラ104は、シート状の記録メディアWKを図示上下方向から挟持しながら図示前後方向に搬送する。ここで、記録メディアWKを搬送する図示前後方向をX軸方向、同X軸方向に直交する図示左右方向をY軸方向とする。
ガイドレール103は、直動レール105および直動ブロック106を介して記録ヘッドユニット107を支持する。直動レール105は、Y軸方向に沿ってガイドレール103に固定された1本のレールである。また、直動ブロック106は、直動レール105に沿って摺動する移動体であり、記録ヘッドユニット107の背面に固定されている。すなわち、記録ヘッドユニット107は、直動レール106(ガイドレール104)に沿ってY軸方向に案内される。
記録ヘッドユニット107は、記録ヘッド108と紫外線照射装置109とから構成されている。これらのうち記録ヘッド108は、互い異なる4つの色の紫外線硬化型インクを貯留した図示しないインクタンクから各紫外線硬化型インクをそれぞれ導入して、同各紫外線硬化型インクの液滴を記録メディアWKに向けて出射する。紫外線照射装置109は、記録メディアWKの表面に紫外線を照射して、同記録メディアWKの表面に付着させた紫外線硬化型インクを硬化させる。具体的には、図3に示すように、紫外線照射装置109は、箱状の形成された筐体110の内部に、主として円筒状に形成された紫外線光源111(図において破線で示す)と平板状の透過体112とを備えている。
紫外線光源111は、気密性を有した円筒状に形成されており、主として紫外線を出射する光源である。本実施形態においては、紫外線光源111として低圧水銀ランプを用いているが、紫外線を出射する光源であれば他の光源、例えば、高圧水銀ランプ、キセノンフラッシュランプ、発光ダイオードなどであってもよい。透過体112は、紫外線光源111から出射された光線のうち、主として紫外線を透過させるガラス体であり、長方形状をした薄板状に形成されている。本実施形態においては、透過体112を石英ガラスによって構成しているが、他の素材(例えば、樹脂など)を用いて透過体112を構成してもよい。この透過体112は、筐体110の底面110aの中央部に長方形状に形成された開口110bを覆う状態で固着されている。すなわち、これらの透過体112および底面110aが、本発明に係る出射面に相当する。
記録ヘッドユニット107の背面上部には、Y軸方向に沿って架設された駆動ベルト113の一部が固定されている。駆動ベルト113は、コントローラ120によって作動が制御されるY軸方向フィードモータ122の回転駆動によってY軸方向に変位する。すなわち、記録ヘッドユニット107は、駆動ベルト113を介してY軸方向フィードモータ122により直動レール105上をY軸方向に変位する。なお、図1において、記録ヘッドユニット107は、Y軸方向における待機位置に位置した状態を示している。この記録ヘッドユニット107のY軸方向における待機位置は、記録ヘッドユニット107のY軸方向の変位の基準となる原点位置である。したがって、インクジェットプリンタ100の起動時や記録メディアWKに対する印刷が行われない場合には、記録ヘッドユニット107は、この待機位置にて待機する。
前記待機位置に位置した記録ヘッドユニット107における紫外線照射装置109の下方には、筐体110の底面110aに対向して冷却装置200が設けられている。冷却装置200は、待機状態にある紫外線照射装置109の下方に外気を導入して同紫外線照射装置109の下方周辺部を冷却する装置であり、筐体201を備えている。筐体201は、板金加工によってX軸方向に延びる箱状に成形されており、冷却装置200の外形を構成する。紫外線照射装置109の底面110aに対向する筐体201の上面201aには、長方形状の複数の貫通孔から構成される通気孔201bが設けられている。この通気孔201bは、筐体201内に外気を導入するための孔であり、導入した外気を後述するファン202に導き易くするため筐体201の上面201aの一部をファン202側(図示左側)に向けて折り曲げて形成されている。
筐体201の内部における前記通気孔201bが形成されていない上面201aの下方には、筐体201内の空気を筐体201の外部に排気するためのファン202が設けられている。ファン202は、略円筒状に形成されたシロッコ型のファンであり、その中央部202aから吸引した空気を、ファン202の外周面に設けられた排気口202bから同外周面の接線方向に向けて排気する。ファン202の排気口202bに対向する筐体201の側面には、同排気口202bの大きさに対応した大きさの開口201cが形成されている。なお、図3は、紫外線照射装置109と冷却装置200との関係を理解し易くするため、構成や位置関係などを誇張して模式的に示した図である。
記録ヘッドユニット107の上方には、インクジェットプリンタ100の上側の筐体を構成する長尺状の上カバー114が設けられている。また、プラテン101および上カバー114の両側には、インクジェットプリンタ100の両側の筐体を構成するサイドカバー115R,115Lがそれぞれ設けられている。これらのうち、サイドカバー115Rの前面には、インクジェットプリンタ100(コントローラ120)に指示を与えるとともに、インクジェットプリンタ100(コントローラ120)からの情報を表示するための操作パネル116が設けられている。さらに、プラテン101の下方には、インクジェットプリンタ100を支持するとともに、同インクジェットプリンタ100を作業者の所望する位置に移動させることができるスタンド117が設けられている。
このインクジェットプリンタ100は、CPU、ROM、RAMなどからなるマイクロコンピュータによって構成されたコントローラ120を内蔵している。コントローラ120は、作業者の指示に従ってROMなどの記憶装置に予め記憶されたプログラムを実行することにより、インクジェットプリンタ100の各種作動を制御する。具体的には、このコントローラ120は、インターフェース123を介して外部コンピュータ装置130からの指示に従って、X軸方向フィードモータ121、Y軸方向フィードモータ122、紫外線光源111およびファン202などの各作動をそれぞれ制御する。外部コンピュータ装置130は、キーボードおよびマウスからなる入力装置131、および液晶ディスプレイからなる表示装置132を備えるパーソナルコンピュータ(所謂パソコン)である。
次に、上記のように構成したインクジェットプリンタ100の作動について説明する。まず、作業者は外部コンピュータ装置130とインクジェットプリンタ100とをインターフェース123を介して接続し、外部コンピュータ装置130およびインクジェットプリンタ100の電源をそれぞれ投入する。これにより、外部コンピュータ装置130は、図示しない所定のプログラムを実行することにより作業者からの指令の入力を待つ待機状態となる。また、インクジェットプリンタ100は、コントローラ120内のROMに予め記憶されている図示しない所定のプログラムを実行することにより、記録ヘッドユニット107を原点復帰させた後、外部コンピュータ装置130からの指示を待つ待機状態となる。
次に、作業者は、シート状の記録メディアWKをプラテン101上にセットした後、外部コンピュータ装置130の入力装置131を操作して、インクジェットプリンタ100に画像の印刷を指示する。この指示に応答してインクジェットプリンタ100、具体的には、インクジェットプリンタ100に内蔵されるコントローラ120は、外部コンピュータ装置130から出力される画像データに基づいて記録ヘッドユニット107と記録メディアWKの相対的な位置関係を変化させながら、記録ヘッド108の作動を制御して同記録メディアWKに向けて紫外線硬化型インクの液滴を出射する。これにより、記録メディアWKの表面に紫外線硬化型インクの液滴が付着する。そして、コントローラ120は、紫外線硬化型インクの出射とともに、紫外線照射装置109の作動を制御して記録メディアWKの表面に付着させた紫外線硬化型インクの液滴を硬化させる。これにより、記録メディアWKに付着した紫外線効果型インクが記録メディアWK上に定着して画像の印刷が行われる。
一方、記録メディアWKに画像を印刷しない場合(例えば、外部コンピュータ装置130からの指示を待つ待機状態など)においては、コントローラ120は、記録ヘッドユニット107を待機位置に位置させる。そして、コントローラ120は、冷却装置200による紫外線照射装置109の下方周辺部の冷却を開始する。具体的には、コントローラ120は、ファン202の作動を開始させる。これにより、通気孔201bを介して筐体201内に外気が導入されるとともに、同導入された外気がファン202および開口201cを介して筐体201の外に排気される。すなわち、図3の破線で示すように、紫外線照射装置109の底面110aと筐体201の上面201aとの間およびその周辺に存在する空気が、同間および通気孔201bを介して筐体201内に吸引される。
この場合、紫外線照射装置109は、待機中においても紫外線光源111から光線を出射し続けている。このため、筐体110内の底面110a、透過体112、筐体201の上面201aにおける通気孔201bの周辺部および通気孔201bに対向する筐体201内の底部の一部には、紫外線光源111から出射した光線がそれぞれ照射される。これにより、これらの各部分、すなわち、光線が照射される筐体110内の底面110a、透過体112、筐体201の上面201aにおける通気孔201bの周辺部および通気孔201bに対向する筐体201内の底部は加熱される。したがって、筐体201内に導かれる空気は、これらの各部分、すなわち、筐体110の底面110a、透過体112、筐体201の上面201aにおける通気孔201bの周辺部および通気孔201bに対向する筐体201内の底部等をそれぞれ冷却しつつファン202および開口201cを介して筐体201の外に排気される。これにより、上記各部分および同各部分の周囲に存在する構成部品が過熱されて損傷することが防止される。
この場合、上記各部分のうち、紫外線照射装置109の筐体110の底面110aおよび透過体112は、紫外線照射装置109を構成する部品である。すなわち、これらの各部品が直接冷却されることにより、紫外線照射装置109(筐体110)内部が高温状態となることを防止できる。この結果、筐体110の内部を構成する部品、特に紫外線光源111の損傷および劣化の促進を防止することができる。
また、上記各部分のうち、筐体201の上面201aにおける通気孔201bの周辺部および通気孔201bに対向する筐体201内の底部は、待機状態にある紫外線照射装置109から出射される光線が照射される部分であり、本発明における受光部に相当する部分である。すなわち、これらの受光部を冷却することにより、待機状態にある紫外線照射装置109から出射される光線に起因して生じる熱も紫外線照射装置109の周辺部から排出することができる。これにより、待機状態にある紫外線照射装置109から出射された光線が照射される部分および同部分の周辺部分が過熱されて損傷することが防止できるとともに、同紫外線照射装置109における光線の出射面の周囲に存在する各種構成部品が過熱されることを防止できる。なお、本発明者の実験によれば、紫外線照射装置109の透過体112の直下30mmの位置において、同位置の温度が65℃未満であることが確認された。
このようにして、記録ヘッドユニット107の印刷処理または待機処理がそれぞれ行われる。そして、作業者の所望する画像の印刷が終了した場合には、作業者は、プラテン101上から記録メディアWKを取り外し、インクジェットプリンタ100および外部コンピュータ装置130の各作動を停止させて印刷作業を終了する。
上記作動説明からも理解できるように、上記実施形態によれば、待機状態にある紫外線照射装置109の底面110aおよび透過体112に空気を供給して、これらの部分を冷却している。これにより、紫外線照射装置109の底面110a、透過体112およびその周辺部分が高温状態となることを防止することができる。この結果、待機状態にある紫外線照射装置109の底面110aおよび透過体112の周囲に存在する各種構成部品、特に、紫外線照射装置109の内部が過熱されることを防止でき、これらの各種構成部品の損傷または劣化の促進を防止することができる。
また、上記実施形態によれば、待機状態にある紫外線照射装置109から出射された光線が照射される受光部、具体的には、筐体201の上面201aにおける通気孔201bの周辺部および通気孔201bに対向する筐体201内の底部を備えるとともに、同各受光部にも空気を供給して冷却している。これにより、待機状態にある紫外線照射装置109から出射された光線が照射される部分および同部分の周辺部分が高温状態となることを防止できる。この結果、待機状態にある紫外線照射装置109における光線の出射面の周囲に存在する各種構成部品が過熱されることを防止でき、これらの各種構成部品の損傷または劣化の促進を防止することができる。
さらに、本発明の実施にあたっては、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。
上記実施形態においては、通気孔201bから外気を導入するとともに、同導入した外気を開口201cから排気するように構成した。しかし、紫外線照射装置109の筐体110の底面110a、透過体112、筐体201の上面201aにおける通気孔201bの周辺部および通気孔201bに対向する筐体201内の底部等に空気を供給して冷却できれば、すなわち、紫外線照射装置109から光線が出射される出射面、および同紫外線照射装置109から出射された光線が照射される受光部に空気を供給して冷却できれば空気の流れる方向は、これに限定されるものではない。例えば、開口201cから外気を導入して、同導入した外気を通気孔201bから排気するように構成してもよい。これによっても、上記実施形態と同様の効果が期待できる。
また、上記実施形態においては、待機状態にある紫外線照射装置109から出射された光線が照射される受光部、具体的には、筐体201の上面201aにおける通気孔201bの周辺部および通気孔201bに対向する筐体201内の底部を備えるとともに、同各受光部にも空気を供給して冷却するように構成した。しかし、待機状態にある紫外線照射装置109によって光線が照射される部分が、紫外線照射装置109等に熱的影響を与えない場合、例えば、同部分と紫外線照射装置109との距離が十分離れている場合や、同部分が別途の冷却手段(例えば、ヒートシンク)により冷却されている場合などには、必ずしも、これらの部分を冷却する必要はない。この場合、紫外線照射装置109から光線が出射される出射面に対してのみ空気を供給して冷却すればよい。これによっても、上記実施形態と同様の効果が期待できる。
また、上記実施形態においては、冷却装置200を箱状に形成したが、紫外線照射装置109から光線が出射される出射面、および同紫外線照射装置109から出射された光線が照射される受光部に空気を供給して冷却できれば、これに限定されるものではない。例えば、図4に示すように、紫外線照射装置109の筐体110の底面110aに対向して、平面状の受光部203を形成するとともに、同底面110aと受光部203との間に空気を供給(図示矢印)するようにファン204を設けて構成してもよい。すなわち、受光部を単に平面状に形成した。これによっても、紫外線照射装置109から光線が出射される出射面、および同紫外線照射装置109から出射される光線が照射される受光部を冷却でき、上記実施形態と同様の効果が期待できる。
また、上記実施形態においては、筐体201内にファン202を設けたが、紫外線照射装置109から光線が出射される出射面、および同紫外線照射装置109から出射される光線が照射される受光部に空気を供給して冷却できれば、ファン202の位置は、これに限定されるものではない。例えば、ファン202を筐体201内における通気孔201bの直下に配置するなど、上記実施形態とは異なる位置に設けてもよいし、筐体201の外側に隣接して設けてもよい。また、上記図4に示したように底面110aと受光部203との間にファン202(ファン204)を設けてもよい。さらに、紫外線照射装置109にファン202を設けてもよい。この場合、紫外線照射装置109内を冷却するためのファンとファン202とを兼用させて1つのファンを設けて構成してもよいし、それぞれ別途設けるように構成してもよい。これらの場合、紫外線照射装置109から出射された光線がファン202に直接照射されないようにすることが望ましい。これらによっても、上記実施形態と同様の効果が期待できる。
また、上記実施形態においては、待機位置に位置する紫外線照射装置109は、光線を出射するように構成したが、必ずしも光線を出射する必要はない。すなわち、紫外線照射装置109が待機位置に位置した場合、光線の出射を中断させてもよい。通常、待機位置に位置する紫外線照射装置109は、記録メディアWKに対する印刷処理によって高温状態となっている。したがって、紫外線照射装置109が待機位置に位置した場合、光線の出射を停止させるとともに、冷却装置200によって冷却するように構成すれば、より迅速に紫外線照射装置109の出射面近傍を冷却することができる。なお、この場合、紫外線照射装置109が待機位置に位置する場合、光線の出射が停止されるため、待機状態にある紫外線照射装置109から出射された光線が照射される受光部は不要である。
また、上記実施形態においては、インクジェットプリンタ100に本発明を適用した例を紹介したが、これに限定されるものではない。すなわち、紫外線硬化型インクを用い、同紫外線硬化型インクに紫外線を照射し硬化させて画像の印刷を行う方式の記録装置に広く適用できるものである。これによっても、上記実施形態と同等の効果が期待できる。
本発明の一実施形態に係るインクジェットプリンタの全体を示す斜視図である。 図1に示すインクジェットプリンタの作動を制御する制御システムの概略を示すブロック図である。 図1に示す紫外線照射装置および冷却装置をX軸方向から見た断面形状を模式的に示す断面図である。 本発明の他の実施形態に係る冷却装置を紫外線照射装置とともにX軸方向から見た断面形状を模式的に示す断面図である。
符号の説明
WK…記録メディア、100…インクジェットプリンタ、101…プラテン、102…グリッドローラ、103…ガイドレール、104…ピンチローラ、105…直動レール、106…直動ブロック、107…記録ヘッドユニット、108…記録ヘッド、109…紫外線照射装置、110…筐体、110a…底面、111…紫外線光源、112…透過体、200…冷却装置、201…筐体、201a…上面、201b…通気孔、202…ファン。

Claims (3)

  1. 記録メディアの表面に紫外線によって硬化するインクを付着させる記録ヘッドと、
    紫外線を含む光線を発光する光源を有し、前記記録メディアに付着した前記インクに前記光線を照射して同インクを硬化させる紫外線照射手段と、
    前記紫外線照射手段を前記記録メディアに対して変位させる変位手段とを備えた記録装置において、
    前記紫外線照射装置が待機位置に位置するとき、前記紫外線照射装置から前記光線が出射される出射面に空気を供給して、同出射面を冷却する冷却手段を備えたことを特徴とする記録装置。
  2. 請求項1に記載した記録装置において、
    前記冷却手段は、
    前記待機位置に位置する前記紫外線照射装置から出射される前記光線の照射範囲内に、同光線が照射される受光部を備えるとともに同受光部に空気を供給して同受光部を冷却する記録装置。
  3. 請求項1または請求項2に記載した記録装置において、
    前記冷却手段は、前記紫外線照射装置の下方に設けられる記録装置。
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