JP2013163336A - 乾燥装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ヒーターを加熱するための所要期間を短くして、早期に被記録媒体に対する記録材の記録を開始させる。
【解決手段】記録材が記録された記録面の裏面から被記録媒体を加熱するヒーターと、前記ヒーターに対向して備えられ、前記ヒーター上に搬送された前記被記録媒体の前記記録面に送風する送風手段と、予め設定された乾燥温度となるまで前記ヒーターを加熱させる加熱期間において、前記送風手段による送風を停止させるとともに、前記加熱期間の終了後に前記送風手段による送風を開始させる制御手段と、を備える乾燥装置。
【選択図】図３

Description

本発明は、被記録媒体に記録された記録材を送風手段により乾燥させる乾燥装置に関する。

ファンヒーターによって印字記録カードを加熱することにより、印字記録カードに記録された印字を消字する消字装置が知られている（特許文献１、参照。）。特許文献１のファンヒーターは、加熱したヒーターエレメントに風を通過させることにより、温風を生じさせ、当該温風を印字記録カードに送風する。特許文献１において、ファンヒーターが送風する温風が所定温度よりも低い場合に、ヒーターエレメントに供給する電源のデューティー比を大きくする。

特開平９−１３６４４１号公報

しかしながら、特許文献１では、ファンヒーターの温風が低い場合でも、ヒーターエレメントに対するファンの送風が継続される。従って、ヒーターエレメントに供給する電源のデューティー比を大きくしても、ファンからの風によりヒーターエレメントの温度が上昇しにくくなるという問題があった。従って、消字装置が消字できる温度までヒーターエレメントを加熱するための準備期間が長くなるという問題があった。
本発明の目的は、前記課題にかんがみてなされたもので、ヒーターを加熱するための所要期間を短くして、早期に被記録媒体に対する記録材の記録を開始させる乾燥装置の提供を目的とする。

前記課題を解決するために本発明の乾燥装置は、ヒーターと、当該ヒーターと対向する送風手段とを備える。ヒーターは、記録材が記録された記録面の裏面から被記録媒体を加熱する。送風手段は、ヒーター上に搬送された被記録媒体の記録面に送風する。このように、ヒーターによって裏面から加熱された記録面の記録材に対して送風手段が送風を行うことにより、記録材の乾燥を促進できる。制御手段は、予め設定された乾燥温度となるまでヒーターを加熱させる加熱期間において、送風手段による送風を停止させる。そして、制御手段は、加熱期間の終了後に、記録面に対する記録材の記録を開始させ、送風手段による送風を開始させる。

前記の構成において、ヒーターを加熱させる加熱期間においては、送風手段による送風を停止させる。従って、ヒーターに風が当たることによって、ヒーターの加熱速度が低下することが防止できる。従って、加熱期間を短くし、早期に被記録媒体に対する記録材の記録を開始させることができる。

制御手段は、加熱期間の終了よりも後に、記録材の記録と送風手段による送風とを開始させればよく、必ずしも加熱期間の終了と同時に記録材の記録と送風手段による送風とを開始させなくてもよい。例えば、制御手段は、加熱期間の終了から、被記録媒体がヒーター上に搬送されるまでの未搬送期間において、送風手段による送風を継続して停止させてもよい。これにより、被記録媒体が未だ搬送されていない状態のヒーターに対して送風手段が直接送風することが防止でき、加熱期間の終了後にヒーターの温度が再び乾燥温度よりも低くなることが防止できる。また、乾燥対象の記録材が記録された被記録媒体がヒーター上に搬送されていない段階で、送風手段が無駄に送風することが防止できる。

さらに、制御手段は、記録面に記録された記録材がヒーター上を通過し終わるまで、送風手段による送風を継続させてもよい。すなわち、記録材がヒーター上を通過し終わるまで継続して送風手段による送風を行わせることにより、記録材を確実に乾燥させることができる。

さらに、乾燥に適した乾燥温度は、下限値のみならず上限値を有する範囲によって画定されてもよい。乾燥温度の範囲に上限値も設けられる場合、ヒーターの温度が乾燥温度よりも高い場合が生じ得る。そのため、制御手段は、ヒーターの温度が乾燥温度よりも高い場合に、ヒーターの加熱を停止させ、送風手段による送風を行うようにしてもよい。ヒーターに対して送風手段からの送風を当てることにより、ヒーターの冷却を促進できる。従って、ヒーターを冷却するための期間を短くして、早期に被記録媒体に対する記録材の記録を開始させることができる。

さらに、本発明のように、ヒーターを加熱する加熱期間において送風手段による送風を停止させる手法は、プログラムや方法としても適用可能である。また、以上のような装置、プログラム、方法は、単独の装置として実現される場合もあれば、複合的な機能を有する装置に組み込まれてもよい。

プリンターのブロック図である。 プリンターの模式図である。 ブロワーファンの動作を示すタイミングチャートである。 変形例のブロワーファンの動作を示すタイミングチャートである。

ここでは、下記の順序に従って本発明の実施の形態について説明する。
（１）プリンターの構成：
（２）変形例１：
（３）変形例２：

（１）プリンターの構成：
図１は本発明の一実施形態にかかる乾燥装置を含むプリンター１の構成を示すブロック図である。プリンター１は、制御部１０とファン制御回路１１とヒーター制御回路１２と吐出ヘッド制御回路１３とキャリッジ制御回路１４と搬送制御回路１５とセンサー制御回路１６とを備える。制御手段としての制御部１０は、ＣＰＵ１０ａとＲＡＭ１０ｂとＲＯＭ１０ｃとを備える。ＣＰＵ１０ａは、ＲＯＭ１０ｃに記録された制御プログラムをＲＡＭ１０ｂにロードして実行する。制御プログラムの機能によりＣＰＵ１０ａは、各制御回路１１〜１６を制御するための処理を実行する。

ファン制御回路１１は、送風手段としてのブロワーファン１１ａを回転させるファンモーター１１ｂを制御するための回路である。すなわち、ファン制御回路１１は、制御部１０の指令に基づいてファンモーター１１ｂに駆動電流を供給し、ファンモーター１１ｂの回転軸と結合されたブロワーファン１１ａを回転駆動させる。

ヒーター制御回路１２は、プリヒーター１２ａとプラテンヒーター１２ｂとアフターヒーター１２ｃとを制御する回路である。すなわち、ヒーター制御回路１２は、制御部１０の指令に基づいてヒーター１２ａ〜１２ｃのそれぞれに電流を供給し、ヒーター１２ａ〜１２ｃのそれぞれを加熱させる。

図２は、プリンター１の搬送系を模式的に示す側面図である。プリンター１において、円柱状の巻芯に被記録媒体としてのロール紙Ｍが巻き付けられたロールＲＲがセットされている。なお、記録材としてのインクのドットが記録される記録面がロールＲＲの径方向外側となり、当該記録面の裏面がロールＲＲの径方向内側となるように、ロール紙Ｍが巻芯に巻き付けられている。なお、図２は、ロールＲＲの巻芯の軸方向の外側から見て示す図である。図２において記録面が上となるようにロール紙Ｍが各ヒーター１２ａ〜１２ｃ上に搬送される。プリヒーター１２ａに対して搬送方向前方側にプラテンヒーター１２ｂが備えられ、さらにプラテンヒーター１２ｂに対して搬送方向前方側にアフターヒーター１２ｃが備えられている。各ヒーター１２ａ〜１２ｃはそれぞれ平面板状に形成されている。ヒーター１２ａ〜１２ｃのそれぞれの上面に上側から記録面の裏面が摺接するようにロール紙Ｍが搬送される。アフターヒーター１２ｃとブロワーファン１１ａとは、アフターヒーター１２ｃ上に搬送されたロール紙Ｍを挟んで対向するように備えられている。従って、アフターヒーター１２ｃ上に搬送されたロール紙Ｍの記録面に対してブロワーファン１１ａから送風された風が当たる。

吐出ヘッド制御回路１３は、吐出ヘッド１３ａにおけるインクの吐出を制御するための回路である。本実施形態において、吐出ヘッド１３ａはインクをノズルごとに吐出させる複数のピエゾ素子（不図示）を備え、吐出ヘッド制御回路１３は、当該複数のピエゾ素子に対して駆動電圧を選択的に印加させる。具体的に、吐出ヘッド制御回路１３は、駆動電圧を生成する駆動電圧生成回路（不図示）と、印刷画像データに基づいてノズルごとにインクを吐出させるか否かを規定した吐出データを生成する吐出制御回路（不図示）を備える。そして、吐出ヘッド制御回路１３は、制御部１０の指令に基づいて、ノズルがインクを吐出させる吐出タイミングごとに、駆動電圧と吐出データとを吐出ヘッド１３ａに出力する。

キャリッジ制御回路１４は、吐出ヘッド１３ａが取り付けられたキャリッジＣＲを主走査方向に移動させるキャリッジモーター１４ａを制御するための回路である。すなわち、キャリッジ制御回路１４は、制御部１０の指令に基づいて、キャリッジモーター１４ａに駆動電流を供給する。

図２に示すように、キャリッジＣＲはプラテンヒーター１２ｂに対向するように備えられている。また、キャリッジＣＲに取り付けられた吐出ヘッド１３ａのノズルがプラテンヒーター１２ｂに対向する。これにより、プラテンヒーター１２ｂ上に搬送されたロール紙Ｍの記録面上に吐出ヘッド１３ａのノズルから吐出したインクを着弾させ、記録面上にドットを記録できる。また、吐出ヘッド１３ａにおいてインクを吐出させながら、キャリッジＣＲとともに吐出ヘッド１３ａを主走査方向（紙面奥行方向）に主走査させることにより、ロール紙Ｍ上において主走査方向にドット列を記録できる。

搬送制御回路１５は、搬送モーター１５ａとロールモーター１５ｂとを制御する回路である。すなわち、搬送制御回路１５は、制御部１０の指令に基づいて搬送モーター１５ａとロールモーター１５ｂに駆動電流を供給する。搬送モーター１５ａは、各ヒーター１２ａ〜１２ｃの上面においてロール紙Ｍを搬送するための搬送ローラーＡＲを駆動するモーターである。図２に示すように、搬送ローラーＡＲは、プラテンヒーター１２ｂ上における搬送方向後方側の所定位置において、従動ローラーＰＲと対向するように備えられている。搬送ローラーＡＲと従動ローラーＰＲとは、円柱状に形成されており、軸方向がロールＲＲの巻芯と一致する。ロール紙Ｍは、搬送ローラーＡＲと従動ローラーＰＲとの間に挟み込まれる。そして、搬送ローラーＡＲが中心軸まわりに回転駆動することにより、ロール紙Ｍは搬送支持部Ｓ上を搬送される。ロール紙Ｍの搬送方向は、キャリッジＣＲの主走査方向に直交する副走査方向である。キャリッジＣＲの主走査とロール紙Ｍの搬送とを行うことにより、ロール紙Ｍの記録面上における二次元方向にインクのドットを記録し、印刷画像を形成できる。

搬送制御回路１５は、搬送モーター１５ａを駆動させることにより、記録面上にインクのドットが記録されたロール紙Ｍをアフターヒーター１２ｃ上に搬送させる。これにより、アフターヒーター１２ｃ上に搬送されたロール紙Ｍの記録面に対してブロワーファン１１ａから送風された風を当てることができる。すなわち、裏面からの加熱と、記録面からの送風とによって、記録面上に記録されたインクのドットの乾燥を促進できる。なお、ロール紙Ｍは、アフターヒーター１２ｃ上に到達するよりも前に、予めプリヒーター１２ａとプラテンヒーター１２ｂとによって加熱されているため、インクのドットを着弾直後から乾燥させることができる。ロールモーター１５ｂは、ロールＲＲを回転させるためのモーターであり、主として搬送ローラーＡＲとロールＲＲとの間においてロール紙Ｍに作用する張力を適正な範囲に維持するために駆動する。

センサー制御回路１６は、プリヒーター温度センサー１６ａとプラテンヒーター温度センサー１６ｂとアフターヒーター温度センサー１６ｃと紙端センサー１６ｄにおいて計測を行い、当該計測の結果を示す信号を制御部１０に出力する回路である。プリヒーター温度センサー１６ａとプラテンヒーター温度センサー１６ｂとアフターヒーター温度センサー１６ｃとは、それぞれプリヒーター１２ａとプラテンヒーター１２ｂとアフターヒーター１２ｃの温度を計測する。紙端センサー１６ｄは、搬送ローラーＡＲから所定距離の検出位置Ｐおいて、ロール紙Ｍの存在有無を検知するセンサーである。例えば、紙端センサー１６ｄは、ロール紙Ｍに対して検査光を照射し、当該検査光のロール紙Ｍにおける透過光または反射光の状態に基づいてロール紙Ｍの存在有無を検知する。制御部１０は、検出位置にロール紙Ｍが存在しない状態から存在する状態に転じた場合に、搬送方向におけるロール紙Ｍの前方端部が検出位置を通過したと判定する。さらに、制御部１０は、ロール紙Ｍの前方端部が検出位置Ｐを通過した時刻から現在までに搬送ローラーＡＲが回転した回転数に基づいて、現在におけるロール紙Ｍの前方端部の位置を特定する。

図３は、ブロワーファン１１ａの動作タイミングを示すタイミングチャートである。図３の横軸方向は時刻を示す。図３の上段は、プリンター１の動作状態を示す。図３の中段は、各ヒーター１２ａ〜１２ｃが加熱される期間（ＯＮ：加熱，ＯＦＦ：非加熱）を示す。図３の下段は、ブロワーファン１１ａが送風するタイミング（ＯＮ：送風，ＯＦＦ：停止）を示す。制御プログラムの機能により制御部１０は、印刷指示とともに各ヒーター１２ａ〜１２ｃの設定温度の下限値を受け付ける。このうち、アフターヒーター１２ｃの設定温度の下限値は、ロール紙Ｍ上に記録されたインクを乾燥させるための乾燥温度の下限値を意味する。なお、印刷指示を受け付けた時刻を図３にて矢印で示す。

制御プログラムの機能により制御部１０は、印刷指示を受け付けると、各ヒーター１２ａ〜１２ｃがそれぞれ設定温度の下限値以上となっているか否かを判定し、各ヒーター１２ａ〜１２ｃがそれぞれ設定温度の下限値以上となってない場合には、ハッチングで示す加熱期間を開始させる。この加熱期間において、制御プログラムの機能により制御部１０は、各ヒーター１２ａ〜１２ｃを加熱するとともに、ブロワーファン１１ａによる送風を停止させる。ブロワーファン１１ａによる送風を停止させるため、アフターヒーター１２ｃに対して風が当たることが防止でき、アフターヒーター１２ｃの加熱速度が低下することが防止できる。従って、加熱期間を短縮し、早期に印刷を開始させることができる。

各ヒーター１２ａ〜１２ｃがそれぞれ設定温度の下限値以上となると、制御プログラムの機能により制御部１０は、加熱期間を終了させ、インクのドットをロール紙Ｍの記録面上に記録する。インクのドットを記録する印刷期間において、制御プログラムの機能により制御部１０は、各ヒーター１２ａ〜１２ｃを加熱するとともに、ブロワーファン１１ａによる送風を行わせる。また、印刷期間は、ロール紙Ｍの記録面上においてドットが記録された記録領域の搬送方向の後方端部が、アフターヒーター１２ｃにおける搬送方向の前方端点Ｌを通過した場合に終了する。すなわち、印刷期間は、ロール紙Ｍの記録面上においてドットが記録された記録領域が、アフターヒーター１２ｃ上を通過し終わった場合に終了する。

ただし、各ヒーター１２ａ〜１２ｃがそれぞれ設定温度の下限値以上となった場合でも、印刷のために必要な準備処理を行うための準備期間が終了していない場合には、制御プログラムの機能により制御部１０は、準備期間が終了するまで加熱処理を継続させる。そして、制御プログラムの機能により制御部１０は、準備期間が終了すると、印刷期間を開始させる。図３に示すように準備処理は、例えばプリンター１の電源投入直後に実行され、初期化処理と洗浄処理と排出処理と初期充填処理と給紙処理等を含む。初期化処理は、各種可動部（例えばキャリッジＣＲ）の位置を原点位置に初期化する処理である。なお、初期化処理が終了すると、各ヒーター１２ａ〜１２ｃの加熱が可能となる。洗浄処理は、洗浄液により吐出ヘッド１３ａのノズル等においてインクを洗浄する処理である。排出処理は、吐出ヘッド１３ａから洗浄液を排出する処理である。給紙処理は、記録面上の記録開始位置が吐出ヘッド１３ａの直下に位置するまでロール紙Ｍを搬送する処理である。

印刷期間の終了前に次の印刷指示を受け付けなかった場合、制御プログラムの機能により制御部１０は、印刷期間の終了と同時に待機期間を開始させる。図３において、２回目の印刷期間の終了前に３回目の印刷指示が受け付けられておらず、２回目の印刷期間の終了の後に待機期間が開始している。待機期間において、制御プログラムの機能により制御部１０は、各ヒーター１２ａ〜１２ｃの加熱と、ブロワーファン１１ａによる送風とを停止させる。これにより、各ヒーター１２ａ〜１２ｃの無駄な加熱と、ブロワーファン１１ａによる無駄な送風とを防止できる。また、ブロワーファン１１ａの送風によるアフターヒーター１２ｃの温度低下を抑制できる。

印刷期間の終了前に次の印刷指示を受け付け、かつ、各ヒーター１２ａ〜１２ｃがそれぞれ次の印刷指示にて設定された設定温度の下限値以上となっている場合、制御プログラムの機能により制御部１０は、待機期間を設けることなく、次の印刷指示に対応する印刷期間を開始させる。図３において、１回目の印刷期間の終了前に２回目の印刷指示が受け付けられている。そして、１回目の印刷期間の終了時に、各ヒーター１２ａ〜１２ｃがそれぞれ２回目の印刷指示にて設定された設定温度の下限値以上となっており、１回目の印刷期間の終了の後に２回目の印刷期間が連続している。

一方、印刷期間の終了前に次の印刷指示を受け付け、かつ、各ヒーター１２ａ〜１２ｃがそれぞれ次の印刷指示にて設定された設定温度の下限値以上となっていない場合、制御プログラムの機能により制御部１０は、加熱期間を設ける。図３において、３回目の印刷期間の終了前に４回目の印刷指示が受け付けられている。しかし、３回目の印刷期間の終了時に、各ヒーター１２ａ〜１２ｃがそれぞれ４回目の印刷指示にて設定された設定温度の下限値以上となっておらず、３回目の印刷期間の終了の後に加熱期間が設けられている。

（２）変形例１：
図４は、変形例１にかかるブロワーファン１１ａの動作タイミングを示すタイミングチャートである。前記実施形態では、加熱期間の終了と同時にドットの記録とブロワーファン１１ａによる送風とを開始させたが、必ずしも加熱期間の終了と同時にブロワーファン１１ａによる送風を開始させなくてもよい。変形例１では、制御プログラムの機能により制御部１０は、加熱期間の終了と同時にドットの記録は開始させるが、ブロワーファン１１ａによる送風を開始させない。すなわち、制御プログラムの機能により制御部１０は、加熱期間の終了と同時に、縦ハッチングで示す未搬送期間を開始させ、当該未搬送期間においてはブロワーファン１１ａによる送風を継続して停止させる。未搬送期間は、搬送方向におけるロール紙Ｍの前方端部が、アフターヒーター１２ｃにおける搬送方向の後方端点Ｕを通過すると同時に終了する。すなわち、未搬送期間は、加熱期間の終了から、ロール紙Ｍがアフターヒーター１２ｃ上に搬送されるまでの期間である。

制御プログラムの機能により制御部１０は、未搬送期間が終了すると同時に、ブロワーファン１１ａによる送風を開始させる。これにより、ロール紙Ｍが未だ搬送されていない状態のアフターヒーター１２ｃに対してブロワーファン１１ａが直接送風することが防止でき、加熱期間の終了後にヒーターの温度が乾燥温度よりも低くなることが防止できる。

制御プログラムの機能により制御部１０は、前記実施形態と同様に、印刷期間の終了と同時に、ブロワーファン１１ａによる送風を停止させる。すなわち、制御プログラムの機能により制御部１０は、ロール紙Ｍの記録面上においてドットが記録された記録領域の搬送方向の後方端部が、アフターヒーター１２ｃにおける搬送方向の前方端点Ｌを通過するまで、ブロワーファン１１ａによる送風を継続して行わせる。これにより、記録領域の全体についてインクを確実に乾燥させることができる。

変形例１において、制御プログラムの機能により制御部１０は、ロール紙Ｍの記録面上においてドットが記録された記録領域の搬送方向の前方端部が、アフターヒーター１２ｃにおける搬送方向の後方端点Ｕを通過するまでを未搬送期間とし、ブロワーファン１１ａによる送風を停止させてもよい。これにより、乾燥対象のインクがアフターヒーター１２ｃ上に存在しない状態において、ブロワーファン１１ａが無駄に送風することを防止できる。

（３）変形例２：
前記実施形態では、各ヒーター１２ａ〜１２ｃについて設定温度の下限値のみが設定されることとしたが、設定温度の上限値が設定されてもよい。この場合、制御プログラムの機能により制御部１０は、各ヒーター１２ａ〜１２ｃが設定温度の下限値以上、かつ、上限値以下となっている場合に限り、印刷を開始させる。従って、印刷指示にて設定された設定温度（乾燥温度）の上限値よりもアフターヒーター１２ｃが高温となっている場合、制御プログラムの機能により制御部１０は、冷却期間を開始させる。この冷却期間において制御プログラムの機能により制御部１０は、アフターヒーター１２ｃの加熱を停止させるとともに、ブロワーファン１１ａによる送風を行わせる。冷却期間においてアフターヒーター１２ｃに対してアフターヒーター１２ｃからの送風を当てることにより、アフターヒーター１２ｃの冷却を促進できる。従って、アフターヒーター１２ｃを冷却するための冷却期間を短くして、早期に印刷を開始させることができる。

前記実施形態では乾燥装置を含むプリンター１がインクを乾燥させる例を示したが、インク以外の記録材を乾燥させてもよい。さらに、記録材は、ピエゾ素子の機械変化による加圧によって吐出されるものに限られず、気泡の発生による加圧によって吐出されてもよい。さらに、被記録媒体は、ロール紙Ｍに限らず、単票紙であってもよいし、紙以外であってもよい。

１…プリンター、１０…制御部、１１…ファン制御回路、１１ａ…ブロワーファン、１１ｂ…ファンモーター、１２…ヒーター制御回路、１２ａ…プリヒーター、１２ｂ…プラテンヒーター、１２ｃ…アフターヒーター、１３…吐出ヘッド制御回路、１３ａ…吐出ヘッド、１４…キャリッジ制御回路、１４ａ…キャリッジモーター、１５…搬送制御回路、１５ａ…搬送モーター、１５ｂ…ロールモーター、１６…センサー制御回路、ＡＲ…搬送ローラー、ＣＲ…キャリッジ、Ｍ…ロール紙、ＰＲ…従動ローラー、ＲＲ…ロール。

Claims (4)

1. 記録材が記録された記録面の裏面から被記録媒体を加熱するヒーターと、
   前記ヒーターに対向して備えられ、前記ヒーター上に搬送された前記被記録媒体の前記記録面に送風する送風手段と、
   予め設定された乾燥温度となるまで前記ヒーターを加熱させる加熱期間において、前記送風手段による送風を停止させるとともに、
   前記加熱期間の終了後に、前記記録面に対する前記記録材の記録を開始させ、前記送風手段による送風を開始させる制御手段と、
   を備える乾燥装置。
2. 前記制御手段は、
   前記加熱期間の終了から、前記被記録媒体が前記ヒーター上に搬送されるまでの未搬送期間において、前記送風手段による送風を継続して停止させ、
   前記未搬送期間が終了した場合に、前記送風手段による送風を開始させる、
   請求項１に記載の乾燥装置。
3. 前記制御手段は、
   前記加熱期間の終了後に開始させた前記送風手段による送風を、前記記録面に記録された前記記録材が前記ヒーター上を通過し終わるまで継続させる、
   請求項２に記載の乾燥装置。
4. 前記制御手段は、
   前記ヒーターの温度が前記乾燥温度よりも高い場合に、前記ヒーターの加熱を停止させ、前記送風手段による送風を行う、
   請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の乾燥装置。

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