JP2013212707A - 画像記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】印刷品質を低減することなく、吐出不良を低減すると共にヘッドの耐久性を向上することができる液体噴射装置を提供する。
【解決手段】液体を噴射するノズル開口が設けられた液体噴射ヘッド１０と、液体噴射ヘッド１０の液体噴射面に相対向して設けられた加熱手段９と、前記液体噴射ヘッド１０と前記加熱手段９との間に被噴射媒体Ｓを搬送する搬送手段４と、前記被噴射媒体Ｓの被噴射面に向かって気体を送風する送風手段３０と、を具備し、前記送風手段３０が、前記被記録媒体Ｓの被噴射領域を含む一方向に沿った複数の領域において送風量を可変可能に設けられ、前記被噴射媒体Ｓの前記一方向の幅に基づいて、前記送風手段の前記一方向に沿った複数の領域における送風量を制御する送風制御手段を具備する。
【選択図】図１

Description

本発明は、被噴射媒体に液体を噴射する液体噴射ヘッドを具備する液体噴射装置に関する。

インクジェット式プリンターやプロッター等のインクジェット式記録装置は、インクカートリッジやインクタンク等のインク貯留手段に貯留されたインクを、インク滴として吐出可能なインクジェット式記録ヘッドを有する。

ここで、インクジェット式記録ヘッドとしては、ノズル開口に連通する圧力発生室と、圧力発生室に圧力変化を生じさせてノズル開口から液滴を吐出させる圧力発生手段とを具備する。そして、インクジェット式記録ヘッドに搭載される圧力発生手段としては、例えば、縦振動型の圧電素子、撓み振動型の圧電素子、発熱素子、静電気力を用いたものなどが挙げられる。

また、インクジェット式記録装置では、ヒーター等の加熱手段によってプラテンを加熱して、記録シートに印刷されたインクを乾燥させるようにしたものが提案されている（例えば、特許文献１及び２参照）。

また、インクジェット式記録装置に、記録シートの被印刷面に向かって気体を送風する送風手段を設けたものが提案されている（例えば、特許文献３参照）。

特開２００４−２２３９６２号公報 特開平５−３１８９３号公報 特開２００４−１４２１６６号公報

ここで、インクを乾燥させるために加熱手段を設けると、加熱手段の熱によってインクジェット式記録ヘッドが加熱され、ノズル開口近傍のインクの揮発成分が蒸発していくことにより、ノズル開口近傍のインク粘度が上昇し、増粘したインクによって吐出不安定が引き起こされる虞があり、さらに乾燥が進むとノズル開口の目詰まりが発生する虞がある。

また、ノズルプレート上に付着したインク滴やインクミスト等が存在すると、熱によって乾燥することによりインクの粘度が増加し、また、そのインクに塵埃が付着するなどして、インクがノズル開口近傍に異物として付着し、ノズル開口の目詰まりや、吐出を開始した際にインク滴を所望の方向に吐出できないといった吐出不良が発生するなどの問題がある。

さらに、インクジェット式記録ヘッドが加熱されると、インクジェット式記録ヘッドを構成する部材同士の熱膨張率の違いによって部材同士を接着する接着剤などが破壊される、あるいは、熱によってインク中に含有している溶剤によるヘッド構成部材や接着剤の劣化が促進される等により、インクジェット式記録ヘッドの耐久性が低下する虞があるという問題がある。

なお、このような問題は、インクジェット式記録装置に限定されず、インク以外の液体を噴射する液体噴射装置においても同様に存在する。

本発明はこのような事情に鑑み、印刷品質を低減することなく、吐出不良を低減すると共にヘッドの耐久性を向上することができる液体噴射装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決する本発明の態様は、液体を噴射するノズル開口が設けられた液体噴射ヘッドと、前記液体噴射ヘッドの液体噴射面に相対向して設けられた加熱手段と、前記液体噴射ヘッドと前記加熱手段との間に被噴射媒体を搬送する搬送手段と、前記被噴射媒体の被噴射面に向かって気体を送風する送風手段と、を具備し、前記送風手段が、前記被噴射媒体の被噴射領域を含む一方向に沿った複数の領域において送風量を可変可能に設けられ、前記被噴射媒体の前記一方向の幅に基づいて、前記送風手段の前記一方向に沿った複数の領域における送風量を制御する送風制御手段を具備することを特徴とする液体噴射装置にある。
かかる態様では、被噴射媒体の一方向において、送風手段の気体の送風量を調整することで、所望の液体噴射ヘッドが加熱される温度を低下させて、液体噴射ヘッドの加熱による吐出不良や、液体噴射ヘッドの耐久性の低下を抑制できる。また、加熱手段によって被噴射媒体が加熱される温度を低下させることなく、所望の液体噴射ヘッドの加熱される温度を低下させることができるため、加熱手段と送風手段とによって液体の乾燥を促進することができるため、印刷品質を向上させることができる。

ここで、前記送風制御手段が、前記送風手段の前記被噴射媒体に相対向する領域の送風量に比べて、前記被噴射媒体が存在しない領域の気体の送風量を大きくするように制御することが好ましい。これによれば、ノズル開口近傍の液体の粘度が増加し易い液体の噴射に使用されていない液体噴射ヘッドが加熱される温度を低くすることができる。

また、前記送風手段が送風した気体を加熱する気体加熱手段を具備し、該気体加熱手段が、前記送風手段の送風量を可変可能な領域毎に、気体の加熱温度を可変可能に設けられており、前記領域毎に前記送風手段の送風量に対して、前記気体加熱手段による気体の加熱温度を反比例させることが好ましい。これによれば、送風量が小さな気体の加熱温度を高くして、被噴射媒体に塗布された液体の乾燥を促進することができると共に、送風量が大きな気体の加熱温度を低くして所望の液体噴射ヘッドの加熱される温度を低下させることができる。

また、複数の前記ノズル開口が、前記被噴射媒体の前記一方向に沿って設けられていることが好ましい。これによれば、液体の噴射に使用されないノズル開口近傍が加熱される温度を低下させることができる。

また、前記液体噴射ヘッドが前記被噴射媒体の前記一方向に沿って複数設けられていることが好ましい。これによれば、ヘッド自体を大型化することなく、被噴射媒体の一方向に広い範囲に亘って短時間で印刷を行うことができると共に、液体の噴射に使用されない液体噴射ヘッドが加熱される温度を低下させることができる。

また、前記被噴射媒体の前記一方向が、前記液体噴射ヘッドと前記被噴射媒体との相対的な移動方向に交差する方向であることが好ましい。これによれば、液体噴射ヘッドと被噴射媒体との相対的な移動方向と交差する方向において、液体の噴射に使用されないノズル開口近傍が加熱される温度を低下させることができる。

本発明の実施形態１に係る記録装置の概略斜視図である。 本発明の実施形態１に係る記録装置の上面図である。 本発明の実施形態１に係る記録装置の断面図である。 本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの断面図である。 本発明の実施形態１に係る記録装置の制御構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態１に係る送風動作を示す断面図である。 本発明の実施形態１に係る送風手段の他の例を示す斜視図である。 本発明の実施形態２に係る送風手段及び気体加熱手段を示す断面図である。 本発明の実施形態３に係る記録装置の要部断面図である。 本発明の実施形態３に係る記録装置の他の例を示す要部断面図である。

以下に本発明を実施形態に基づいて詳細に説明する。
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１に係る液体噴射装置の一例であるインクジェット式記録装置の概略斜視図であり、図２は、インクジェット式記録装置の上面図であり、図３（ａ）は、インクジェット式記録装置の搬送方向の断面図、図３（ｂ）は、インクジェット式記録装置の搬送方向と交差する方向の断面図である。

図示するように、本実施形態の液体噴射装置の一例であるインクジェット式記録装置１は、インクジェット式記録ヘッドが固定されて、被噴射媒体である紙などの記録シートＳを搬送することで印刷を行う、所謂ライン式記録装置である。具体的には、インクジェット式記録装置１は、装置本体２と、複数のインクジェット式記録ヘッド１０を具備すると共に装置本体２に固定されたヘッドユニット３と、記録シートＳを搬送する搬送手段４と、支持部５とを具備する。

ヘッドユニット３は、複数のインクジェット式記録ヘッド１０が記録シートＳの搬送方向とは交差する方向に複数並設されたものである。ここで、詳しくは後述するインクジェット式記録ヘッド１０には、複数のノズル開口が並設されたノズル列が１列から複数列設けられている。そして、インクジェット式記録ヘッド１０は、記録シートＳの搬送方向とは交差する方向に向かって、ノズル開口が並設されるように配置されている。また、複数のインクジェット式記録ヘッド１０は、記録シートＳの搬送方向とは交差する方向に並設され、且つ記録シートＳの搬送方向に若干ずらした位置に配置されている。すなわち、複数のインクジェット式記録ヘッド１０は、記録シートＳの搬送方向とは交差する方向に千鳥状に配置されている。そして、隣り合うインクジェット式記録ヘッド１０は、一方のインクジェット式記録ヘッド１０のノズル列の端部のノズル開口と、他方のインクジェット式記録ヘッド１０のノズル列の端部のノズル列とが、記録シートＳの搬送方向で同一位置となるように設けられている。これにより、記録シートＳの搬送方向とは交差する幅方向に亘って全ての領域で印刷を行うことができる。本実施形態では、ヘッドユニット３に６個のインクジェット式記録ヘッド１０を設けるようにした。なお、本実施形態では、インクジェット式記録ヘッド１０を保持する保持部を特に図示していないが、後述する送風手段３０の保持部６にインクジェット式記録ヘッド１０を固定してもよく、また、送風手段３０の保持部６とは別の保持部を設けるようにしてもよい。

また、このようなヘッドユニット３の各インクジェット式記録ヘッド１０には、図示していないが、インクが貯留されたインクタンクやインクカートリッジなどのインク貯留手段がインクを供給可能に接続されている。インク貯留手段は、例えば、ヘッドユニット３上に保持されていても、また、装置本体２内のヘッドユニット３とは異なる位置に保持されていてもよい。

搬送手段４は、ヘッドユニット３に対して記録シートＳの搬送方向の両側に設けられた第１の搬送手段７と、第２の搬送手段８とを具備する。

第１の搬送手段７は、駆動ローラー７ａと、従動ローラー７ｂと、これら駆動ローラー７ａ及び従動ローラー７ｂに巻回された搬送ベルト７ｃとで構成されている。また、第２の搬送手段８は、第１の搬送手段７と同様に駆動ローラー８ａ、従動ローラー８ｂ及び搬送ベルト８ｃで構成されている。

これらの第１の搬送手段７及び第２の搬送手段８のそれぞれの駆動ローラー７ａ、８ａには、図示しない駆動モーター等の駆動手段が接続されており、駆動手段の駆動力によって搬送ベルト７ｃ、８ｃが回転駆動することで、記録シートＳをヘッドユニット３の上流及び下流側で搬送する。

なお、本実施形態では、駆動ローラー７ａ、８ａ、従動ローラー７ｂ、８ｂ及び搬送ベルト７ｃ、８ｃで構成される第１の搬送手段７及び第２の搬送手段８を例示したが、記録シートＳを搬送ベルト７ｃ、８ｃ上に保持させる保持手段をさらに設けてもよい。保持手段としては、例えば、記録シートＳの外周面を帯電させる帯電手段を設け、この帯電手段によって帯電した記録シートＳを誘電分極の作用により搬送ベルト７ｃ、８ｃ上に吸着させるようにしてもよい。また、保持手段として、搬送ベルト７ｃ、８ｃ上に押えローラーを設け、押えローラーと搬送ベルト７ｃ、８ｃとの間で記録シートＳを挟持させるようにしてもよい。

支持部５は、第１の搬送手段７と第２の搬送手段８との間に、ヘッドユニット３に相対向して設けられた断面が矩形状を有する金属又は樹脂等からなる。支持部５は、第１の搬送手段７及び第２の搬送手段８によって搬送された記録シートＳを、ヘッドユニット３に相対向する位置で支持するためのものである。

なお、支持部５には、搬送された記録シートＳを支持部５上で吸着する吸着手段が設けられていてもよい。吸着手段としては、例えば、記録シートＳを吸引することで吸引吸着するものや、静電気力で記録シートＳを静電吸着するもの等が挙げられる。

また、本実施形態の支持部５には、加熱手段９が設けられている。加熱手段９は、本実施形態では、支持部５として熱伝導性に優れた金属材料を用いて、加熱手段９を支持部５のインクジェット式記録ヘッド１０に相対向する面とは反対側の面側に設けるようにした。このような加熱手段９としては、例えば、赤外線ランプ、電熱ヒーター等を用いることができる。

さらに、インクジェット式記録装置１には、記録シートＳのインクジェット式記録ヘッド１０によってインクが印刷される被噴射面に向かって気体を送風する送風手段３０が設けられている。送風手段３０は、装置本体２のインクジェット式記録ヘッド１０の支持部５とは反対側に固定された保持部６と、保持部６に設けられた複数の送風孔３１と、各送風孔３１内に設けられた送風装置３２とを具備する。

保持部６は、複数のインクジェット式記録ヘッド１０の並設方向、すなわち、本実施形態では、記録シートＳの搬送方向とは交差する幅方向であり、特許請求の範囲に記載の一方向に亘る長さを有する。

また、送風孔３１は、保持部６のインクジェット式記録ヘッド１０に相対向する面に開口し、インクジェット式記録ヘッド１０とは反対側の面まで保持部６を厚さ方向に貫通して設けられている。また、送風孔３１内に設けられた送風装置３２は、送風孔３１内に固定された駆動モーター３２ａ（図２参照）と、この駆動モーター３２ａの回転軸に固定された羽根３２ｂとで構成されている。

このような送風手段３０では、送風孔３１内で駆動モーター３２ａを駆動することで、羽根３２ｂを回転させて、送風孔３１から気体を記録シートＳの被噴射面側に向かって送風する。

本実施形態では、保持部６に、記録シートＳの搬送方向と交差する方向（特許請求の範囲に記載の一方向に相当）に沿って送風孔３１を６個設けた。また、各送風孔３１は、インクジェット式記録ヘッド１０に対応して設けられている。すなわち、送風孔３１は、記録シートＳの搬送方向と交差する方向に並設され、且つ記録シートＳの搬送方向に若干ずらした位置に配置されている。

そして、内部に送風装置３２が設けられた送風孔３１が複数個で構成される送風手段３０は、各送風装置３２の駆動を制御することによって、記録シートＳの被噴射領域を含む一方向（本実施形態では記録シートＳの搬送方向と交差する幅方向）に沿った複数の領域において気体の送風量が可変可能となっている。ちなみに、各送風装置３２の駆動を制御して気体の送風量を変更するには、駆動モーター３２ａの回転数を変更することで実現できる。なお、記録シートＳの被噴射領域とは、複数のインクジェット式記録ヘッド１０によって印刷される記録シートＳの印刷領域のことであり、本実施形態では、被噴射領域として、記録シートＳの搬送方向とは交差する方向の幅のことを言う。

ここで、上述のようなインクジェット式記録装置１に搭載されるインクジェット式記録ヘッド１０について説明する。図４は、本発明の実施形態１に係るインクジェット式記録ヘッドの一例を示す断面図である。

図４に示すインクジェット式記録ヘッド１０は、縦振動型の圧電素子を有するタイプであり、スペーサ１１には、複数の圧力発生室１２が並設され、スペーサ１１の両側は、各圧力発生室１２に対応してノズル開口１３を有するノズルプレート１４と、振動板１５とにより封止されている。また、スペーサ１１には、各圧力発生室１２毎にそれぞれインク供給口１６を介して連通されて複数の圧力発生室１２の共通のインク室となるリザーバ１７が形成されており、リザーバ１７には、図示しないインクカートリッジが接続される。

一方、振動板１５の圧力発生室１２とは反対側には、各圧力発生室１２に対応する領域にそれぞれ圧電素子１８の先端が当接されて設けられている。これらの圧電素子１８は、圧電材料１９と、電極形成材料２０及び２１とを縦に交互にサンドイッチ状に挟んで積層され、振動に寄与しない不活性領域が固定基板２２に固着されている。なお、固定基板２２と、振動板１５、スペーサ１１及びノズルプレート１４とは、基台２３を介して一体的に固定されている。

このように構成されたインクジェット式記録ヘッド１０では、インク貯留手段に連通されるインク流路を介してリザーバ１７にインクが供給され、インク供給口１６を介して各圧力発生室１２に分配される。実際には、圧電素子１８に電圧を印加することにより圧電素子１８を収縮させる。これにより、振動板１５が圧電素子１８と共に変形されて（図中上方向に引き上げられて）圧力発生室１２の容積が広げられ、圧力発生室１２内にインクが引き込まれる。そして、ノズル開口１３に至るまで内部をインクで満たした後、駆動回路からの記録信号に従い、圧電素子１８の電極形成材料２０及び２１に印加していた電圧を解除すると、圧電素子１８が伸張されて元の状態に戻る。これにより、振動板１５も変位して元の状態に戻るため圧力発生室１２が収縮され、内部圧力が高まりノズル開口１３からインク滴が吐出される。すなわち、本実施形態では、圧力発生室１２に圧力変化を生じさせる圧力発生手段として縦振動型の圧電素子１８が設けられている。

なお、上述したインクジェット式記録装置１が、単色のインクでモノクロ印刷を行う場合、ヘッドユニット３には、このようなインクジェット式記録ヘッド１０が記録シートＳの幅方向に配置される。また、インクジェット式記録装置１が、例えば、複数色のインクによりカラー印刷を行う場合、ヘッドユニット３として搭載される１つのインクジェット式記録ヘッドとして、図４に示すインクジェット式記録ヘッド１０が複数個一体的に設けられたものを用いればよい。

ここで、このようなインクジェット式記録装置１の制御構成について説明する。なお、図５は、インクジェット式記録装置の制御構成を示すブロック図である。

図５に示すように、インクジェット式記録装置１では、実際に印刷を行う機構部となるインクジェット式記録ヘッド１０を具備するヘッドユニット３と、記録シートＳを搬送する搬送手段４と、加熱手段９と、送風手段３０と、インクジェット式記録ヘッド１０の動作を制御する制御部１００とを具備する。

制御部１００は、印刷制御手段１０１、記録ヘッド駆動回路１０２、印刷位置制御手段１０３、加熱制御手段１０４及び送風制御手段１０５を有する。

印刷制御手段１０１は、インクジェット式記録ヘッド１０の印刷動作を制御し、例えば、印刷信号の入力に伴って記録ヘッド駆動回路１０２を介して圧電素子１８に駆動パルスを印加して、インクジェット式記録ヘッド１０にインクを吐出させる。

印刷位置制御手段１０３は、インクジェット式記録ヘッド１０の印刷時の記録シートＳの位置決めを行う。すなわち、印刷位置制御手段１０３によって搬送手段４が記録シートＳをインクジェット式記録ヘッド１０に相対向する領域に搬送する搬送量を制御することで、記録シートＳのインクジェット式記録ヘッド１０に対する搬送方向の位置決めを行っている。

また、本実施形態では、インクジェット式記録装置１には、検出手段１０６が設けられている。検出手段１０６は、記録シートＳの被噴射領域（本実施形態では、印刷領域）を検出するものである。本実施形態では、被噴射領域として、記録シートＳの搬送方向とは交差する方向の幅を検出するようにした。このような検出手段１０６としては、例えば、記録シートＳの幅を測定する光学センサーを用いることができる。なお、検出手段１０６は、光学センサーに限定されず、例えば、記録シートＳが保持された用紙カートリッジ内に記録シートＳの幅を揃えるガイドを設け、このガイドの位置を検出手段１０６が機械的に取得するようにしてもよい。もちろん、検出手段１０６を設けずに、記録シートＳの幅をインクジェット式記録装置１を使用する使用者が手動で入力するようにしてもよい。また、制御部１００に印刷を行う記録シートＳのサイズを保持させると共に、記録シートＳの余白等を除いた印刷可能な噴射領域を保持させ、外部から入力された印刷データに基づいて噴射領域を規定してもよい。

加熱制御手段１０４は、インクジェット式記録ヘッド１０による印刷時に、加熱手段９を制御し、支持部５を加熱することで、支持部５に支持された記録シートＳを加熱する。また、加熱制御手段１０４は、印刷が行われていない待機時や、支持部５が所定の温度以上となった場合に、加熱手段９による支持部５の加熱を停止する制御を行う。ちなみに、支持部５の温度は、温度センサー等によって把握することができる。

送風制御手段１０５は、検出手段１０６が検出した記録シートＳの搬送方向に交差する幅方向に基づいて送風手段３０を制御する。

送風制御手段１０５による送風手段３０の制御は、記録シートＳに相対向する領域、すなわち、実際に印刷が行われる印刷領域（被噴射領域）に相対向する送風装置３２に気体を送風させると共に、印刷領域に相対向する送風装置３２の気体の送風量に対して、記録シートＳが存在しない領域に相対向する送風装置３２の気体の送風量を大きくする。すなわち、送風手段３０の気体の送風量を、記録シートＳの搬送方向とは交差する幅方向で変更する。

具体的には、図６（ａ）に示すように、送風制御手段１０５は、印刷を行う記録シートＳ１の存在する領域に相対向する送風装置３２Ｂ〜３２Ｅの気体の送風量に比べて、記録シートＳ１の存在しない領域に相対向する送風装置３２Ａ、３２Ｆの気体の送風量を大きくする。ここで、図６（ａ）に示す例では、記録シートＳ１が、６つのインクジェット式記録ヘッド１０Ａ〜１０Ｆの内、４つのインクジェット式記録ヘッド１０Ｂ〜１０Ｅに相対向するため、両端のインクジェット式記録ヘッド１０Ａ、１０Ｆは記録シートＳ１の印刷に使用されない。このため、記録シートＳ１の印刷に使用されずに、インク滴の吐出が行われないインクジェット式記録ヘッド１０Ａ、１０Ｆが加熱手段９によって加熱される温度が低くなるように、記録シートＳ１の存在しない領域に設けられた送風装置３２Ａ、３２Ｆの気体の送風量をその他の送風装置３２Ｂ〜３２Ｅに比べて大きくする。

また、送風制御手段１０５は、図６（ｂ）に示すように、記録シートＳ２の幅が、記録シートＳ１の幅よりも狭い場合も同様に、印刷を行う記録シートＳ２の存在する領域に相対向する送風装置３２Ｃ〜３２Ｄの気体の送風量に比べて、記録シートＳ２の存在しない領域に相対向する送風装置３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｅ、３２Ｆの気体の送風量を大きくする。これにより、記録シートＳ２の印刷に使用されないインクジェット式記録ヘッド１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｅ、１０Ｆが加熱手段９によって加熱される温度を低くすることができる。

ちなみに、印刷に使用されないインクジェット式記録ヘッド１０に相対向する送風装置３２が気体（空気）の送風を行うと、送風によって印刷に使用されていないインクジェット式記録ヘッド１０が直接冷却される。また、送風手段３０の送風によって、加熱手段９によって加熱された支持部５の記録シートＳが存在しない領域を冷却して、支持部５の記録シートＳが存在しない領域の温度を低下させることができる。すなわち、支持部５は加熱手段９によって全体が加熱されるものの、送風手段３０の送風によって冷却される。このとき、記録シートＳが存在する領域（印刷領域；被噴射領域）は、記録シートＳによって送風が遮蔽されると共に、送風量が小さいため、比較的冷却され難い。これに対して、記録シートＳが存在しない領域は、送風手段３０による送風が記録シートＳによって遮蔽されないと共に、送風手段３０による気体の送風量が大きいため、多く冷却されることになる。これにより、加熱手段９によって加熱された支持部５の一部である記録シートＳが存在しない領域の温度を、記録シートＳが存在する領域の温度に比べて低くして、印刷に使用していないインクジェット式記録ヘッド１０が支持部５の熱によって加熱される温度を低くすることができる。

このように、印刷に使用されないインクジェット式記録ヘッド１０のノズル開口１３に相対向する支持部５の温度を低くすることで、印刷に使用されないインクジェット式記録ヘッド１０のノズル開口１３近傍が加熱される温度を低くすることができる。これにより、ノズル開口１３近傍のインクが加熱によって粘度が増加し、ノズル開口１３の目詰まりや、インク滴の吐出を開始した際の着弾位置ずれなどの不具合が発生するのを抑制することができる。

また、送風手段３０によって、記録シートＳが存在しない領域に相対向するインクジェット式記録ヘッド１０が加熱手段９によって加熱される温度を低くすることで、インクジェット式記録ヘッド１０の加熱による耐久性の低下を抑制することができる。すなわち、インクジェット式記録ヘッド１０が加熱されると、インクジェット式記録ヘッド１０を構成する部材同士を接着する接着剤等に悪影響を及ぼしてインクジェット式記録ヘッド１０の耐久性が低下してしまう虞があるが、印刷に使用していないインクジェット式記録ヘッド１０が加熱されるのを抑制することで、インクジェット式記録ヘッド１０の耐久性が低下するのを抑制することができる。ちなみに、記録シートＳが存在する領域では、加熱手段９の熱は記録シートＳによって遮蔽されるため、送風手段３０の気体の送風量を調整しなければ、記録シートＳが存在しない領域のインクジェット式記録ヘッド１０に比べて、加熱される温度は低い。また、記録シートＳが存在する領域では、記録シートＳによって熱の遮蔽が行われるのに加えて、ノズル開口１３からインク滴の吐出が行われているため、ノズル開口１３近傍のインクが加熱されたとしても、加熱されたインクは吐出されて、粘度の増加による目詰まりや着弾位置ずれが生じ難い。

また、送風制御手段１０５は、送風手段３０の印刷領域（記録シートＳ）以外の非印刷領域の気体の送風量を大きくするだけなので、印刷領域（記録シートＳが設けられた領域）においては、加熱手段９による記録シートＳの加熱温度が損なわれるのを低減することができる。したがって、加熱手段９によって記録シートＳの加熱、すなわち、記録シートＳに塗布されたインクの加熱を良好に行うことができる。また、加熱手段９によって記録シートＳ上に印刷されたインクの加熱を行った際に、加熱によってインクから揮発した成分が滞留すると、インクの乾燥にかかる時間が長くなってしまうものの、送風手段３０によって印刷領域（被噴射領域）に気体を送風することで、インクの揮発成分を除去して、インクの乾燥を促進することができる。

ちなみに、記録シートＳを加熱する加熱手段を一方向（本実施形態では、記録シートＳの搬送方向と交差する幅方向）に分割して、分割した加熱手段を個別に制御することで、記録シートＳの加熱温度を部分的に変更することも考えられるが、加熱手段を分割しても、支持部５の熱反応性が低く、支持部材を部分的に所望の温度に調整するのは困難である。これに対して、本願発明では、吸引手段によって印刷に使用していないインクジェット式記録ヘッド１０のみを余分な加熱が行われないように抑制することができる。

なお、上述した例では、記録シートＳ１、Ｓ２として、その幅が並設されたインクジェット式記録ヘッド１０Ａ〜１０Ｆの境界部分となるものを例示し、また、吸引手段は、記録シートＳ１、Ｓ２の搬送方向と交差する方向に、インクジェット式記録ヘッド１０と同じ数設けたため、記録シートＳ１、Ｓ２の存在しない送風装置３２Ａ〜３２Ｆの気体の送風量を制御するようにしたが、このような条件に限定されるものではない。

例えば、記録シートＳの幅方向の縁部が、送風装置３２Ｂ上に存在した場合、送風装置３２Ａの気体の送風量のみを大きくすればよい。この場合、一つのインクジェット式記録ヘッド１０Ｂのノズル開口１３において、印刷に使用されるノズル開口１３と、印刷に使用されないノズル開口１３とが存在するが、インクジェット式記録ヘッド１０Ｂの印刷に使用されないノズル開口１３は、気体の送風量が大きな送風装置３２Ａ側となるため、インクジェット式記録ヘッド１０Ｂの印刷に使用されないノズル開口１３近傍の加熱温度も低くなる。勿論、同一方向（記録シートＳの搬送方向と交差する方向）における送風装置３２の数とインクジェット式記録ヘッド１０の数とは同じ数でなくてもよい。

また、本実施形態では、記録シートＳの搬送方向と交差する幅方向（一方向）に並設された送風手段３０の送風装置３２Ａ〜３２Ｆの気体の送風量を調整するようにしたが、例えば、送風装置３２を記録シートＳの搬送方向にも複数設け、記録シートＳの搬送方向における送風装置３２の気体の送風量を調整するようにしてもよい。すなわち、記録シートＳの印刷開始時及び印刷終了時には、支持部５上には、記録シートＳの搬送方向の端部が存在し、搬送方向においても、記録シートＳが存在する領域と存在しない領域とができるため、搬送方向において送風手段３０の記録シートＳが存在する領域の気体の送風量に比べて、記録シートＳが存在しない領域の気体の送風量を大きくしてもよい。

また、本実施形態では、送風手段３０として、保持部６と、保持部６に設けられた複数の送風孔３１と、各送風孔３１に設けられた送風装置３２とを有するものを例示したが、特にこれに限定されない。ここで、送風手段の他の例を図７に示す。なお、図７は、本発明の実施形態１に係る送風手段の他の例を示す斜視図である。

図７に示すように、送風手段３０Ａは、図示しないインクジェット式記録ヘッド１０の並設方向（一方向）に亘る長さで開口する送風孔３３が設けられた送風装置３４と、送風装置３４の送風孔３３を遮蔽する遮蔽板３５とを具備する。

遮蔽板３５は、インクジェット式記録ヘッド１０の並設方向に亘って複数設けられており、各遮蔽板３５は、個別に送風孔３３の開口面積を調整できるように稼動可能に設けられている。ちなみに、送風装置３４は、送風孔３３から気体を送風する送風ポンプ等であればよい。

このような構成の送風手段３０Ａとしても、記録シートＳの存在する領域と、存在しない領域とで気体の送風量を調整することができる。

（実施形態２）
図８は、本発明の実施形態２に係る送風手段及び気体加熱手段を示す断面図である。なお、上述した実施形態１と同様の部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。

図８に示すように、本実施形態は、送風手段３０に加えて、送風手段３０が送風した気体を加熱する気体加熱手段４０を設けた例である。具体的には、気体加熱手段４０として、保持部６の各送風孔３１内に加熱部４１Ａ〜４１Ｆをそれぞれ設けた。

加熱部４１Ａ〜４１Ｆは、送風孔３１内の送風装置３２Ａ〜３２Ｆよりも下流側に配置されており、送風装置３２Ａ〜３２Ｆによって送風された気体を加熱部４１Ａ〜４１Ｆに接触して通過させることで、気体を加熱する。このような加熱部４１Ａ〜４１Ｆとしては、電熱ヒーター等を用いることができる。

そして、本実施形態では、気体加熱手段４０として、加熱部４１Ａ〜４１Ｆを送風手段３０の各送風孔３１内に設けることで、送風手段３０の送風量が可変可能な領域毎に、送風手段３０が送風する気体の温度を変更することができる。

このため、例えば、上述した実施形態１の送風制御手段１０５によって、各加熱部４１Ａ〜４１Ｆが加熱する温度を、送風装置３２Ａ〜３２Ｆの送風量に対して反比例させるように制御することで、記録シートＳが存在する領域に送風する気体の温度を高くして、記録シートＳに印刷されたインクの乾燥をさらに促進することができると共に、記録シートＳが存在しない領域に送風する気体の温度を低くして、印刷に使用されないインクジェット式記録ヘッド１０及び支持部５（実質的にインクジェット式記録ヘッド１０を加熱する領域）を冷却して、印刷に使用されないインクジェット式記録ヘッド１０が加熱される温度を低下させることができる。

（実施形態３）
図９は、本発明の実施形態３に係るインクジェット式記録装置の要部断面図である。なお、上述した実施形態と同様の部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。

図９（ａ）に示すように、本実施形態では、インクジェット式記録ヘッド１０Ａ〜１０Ｆの液体噴射面（ノズル開口１３が開口する面）に相対向する位置に、記録シートＳをインクジェット式記録ヘッド１０Ａ〜１０Ｆとは反対側に向かって吸引する吸引手段５０を設けた。

本実施形態の吸引手段５０は、支持部５に設けられた複数の吸引孔５１と、各吸引孔５１内に設けられた吸引装置５２Ａ〜５２Ｆ（以下、これらを吸引装置５２と示す）とで構成されている。

吸引孔５１は、支持部５の記録シートＳを支持する面に開口し、記録シートＳを支持する面とは反対側の面まで支持部５を厚さ方向に貫通して設けられている。また、吸引孔５１内に設けられた吸引装置５２は、吸引孔５１内に固定された駆動モーター５２ａと、この駆動モーター５２ａの回転軸に設けられた羽根５２ｂとで構成されている。

このような複数の吸引孔５１及び吸引装置５２で構成される吸引手段５０は、吸引孔５１内で駆動モーター５２ａを駆動することで、羽根５２ｂを回転させて、吸引孔５１内の羽根５２ｂよりも記録シートＳ側を負圧として、支持部５の表面に記録シートＳを吸引吸着する。

本実施形態では、支持部５に、送風手段３０の気体の送風量を変更可能な領域に沿って６個の吸引孔５１を並設した。すなわち、吸引装置５２は、インクジェット式記録ヘッド１０Ａ〜１０Ｆの並設方向に沿って設けられている。

このように吸引手段５０を設けることによって、支持部５に記録シートＳを吸引吸着させて、記録シートＳを固定し、安定した印刷を行わせることができる。

また、吸引手段５０の記録シートＳが存在しない領域の吸引装置５２（図９に示す例では、吸引装置５２Ａ、５２Ｆ）も吸引させることで、被記録シートＳが存在しない領域において、送風手段３０が送風した気体を吸引手段５０が吸引して、気流の流れを形成することができる。具体的には、図９に示す例では、送風装置３２Ａが送風した気体を吸引装置５２Ａが吸引し、送風装置３２Ａから吸引装置５２Ａに向かう気流の流れを生じさせる。同様に、送風装置３２Ｆが送風した気体を吸引装置５２Ｆが吸引し、送風装置３２Ｆから吸引装置５２Ｆに向かう気流の流れを生じさせる。このような気流の流れによって、さらに支持部５の記録シートＳが存在していない領域の冷却を促進することができると共に、インクジェット式記録ヘッド１０Ｂ〜１０Ｅからインク滴を吐出することで発生するミストを吸引装置５２Ａ、５２Ｆによって吸引して、印刷品質を向上することができる。

また、内部に吸引装置５２が設けられた吸引孔５１が複数個で構成される吸引手段５０は、各吸引装置５２の駆動を制御することによって、記録シートＳの一方向（本実施形態では記録シートＳの搬送方向と交差する幅方向）において、吸引力を可変可能となっている。ちなみに、各吸引装置３２の駆動を制御して吸引力を可変するには、駆動モーター３２ａの回転数を変更することで実現できる。

したがって、図９（ｂ）に示すように、吸引手段５０の記録シートＳが存在しない領域に相対向する吸引装置５２Ａ、５２Ｆの吸引力を、記録シートＳが存在する吸引装置５２Ｂ〜５２Ｅに比べて大きくすることで、さらに支持部５の記録シートＳが存在しない領域の温度を低下させて、印刷に使用しないインクジェット式記録ヘッド１０Ａ、１０Ｆが加熱される温度を低下することができる。

なお、図９（ｂ）に示す例では、吸引手段５０の印刷に使用しない領域の吸引装置５２Ａ、５２Ｆの吸引力を高めるだけなので、印刷領域に設けられた吸引装置５２Ｂ〜５２Ｅによって記録シートＳの支持部５への吸引吸着は確実に行われる。このため、記録シートＳを確実に固定して、高精度な印刷を行うことができる。

また、吸引手段５０の印刷領域（記録シートＳ）以外の非印刷領域の吸引力を大きくするだけなので、印刷領域（記録シートＳが設けられた領域）においては、加熱手段９による記録シートＳの加熱温度が損なわれるのを低減することができる。したがって、加熱手段９によって記録シートＳの加熱、すなわち、記録シートＳに塗布されたインクの加熱を良好に行うことができる。

なお、吸引手段５０は、上述したものに限定されるものではない。ここで、吸引手段の他の例を図１０に示す。なお、図１０は、本発明の実施形態３に係る吸引手段の他の例を示すインクジェット式記録装置の要部断面図である。

図１０に示すように、吸引手段５０Ａを、支持部５とインクジェット式記録ヘッド１０Ａ〜１０Ｆとの間の高さで、インクジェット式記録ヘッド１０Ａ〜１０Ｆに相対向する領域の外側に配置するようにしてもよい。この場合、吸引手段５０Ａは、支持部５とインクジェット式記録ヘッド１０Ａ〜１０Ｆとの間の気体を吸引するように駆動すればよい。

このような吸引手段５０Ａとしても、送風手段３０の送風装置３２Ａ、３２Ｆが送風した気体を吸引して、支持部５の記録シートＳが存在しない領域を冷却することができると共に、インク滴の吐出に伴って発生したミストの吸引を行うことができる。

（他の実施形態）
以上、本発明の一実施形態を説明したが、本発明の基本的構成は上述したものに限定されるものではない。例えば、上述した実施形態１では、インクジェット式記録ヘッド１０を具備するヘッドユニット３を装置本体２に固定し、搬送手段４が記録シートＳを搬送するようにしたが、搬送手段４は、インクジェット式記録ヘッド１０と記録シートＳとを相対的に移動させればよいため、記録シートＳを固定し、搬送手段４がインクジェット式記録ヘッド１０を搬送するようにしてもよい。このような場合の搬送方向は、上述した実施形態１と同様である。また、上述した実施形態１の記録シートＳの搬送方向とは交差する方向にもインクジェット式記録ヘッド１０を複数設け、記録シートＳを移動することなく、記録シートＳを固定した状態で、記録シートＳの噴射領域の全てに固定されたインクジェット式記録ヘッド１０によって印刷を行うようにしてもよい。すなわち、上述した実施形態１の搬送手段４を実質的に設けないようにしてもよい。勿論、ヘッドユニット３を記録シートＳの搬送方向とは交差する方向（一方向）に移動させながら、記録シートＳを搬送方向に移動させて、記録シートＳの全面に印刷するインクジェット式記録装置であっても、本発明を適用することができる。

また、上述した実施形態１では、圧力発生室１２に圧力変化を生じさせる圧力発生手段として、圧電材料１９と電極形成材料２０、２１とを交互に積層させて縦方向に伸縮させる縦振動型の圧電素子１８を例示したが、特にこれに限定されず、例えば、結晶化した圧電材料からなる圧電体層を下電極と上電極との２つの電極で挟んで構成した撓み振動型の圧電素子として、各層を成膜及びリソグラフィー法により積層した薄膜型の圧電素子や、グリーンシートを貼付する等の方法により形成される厚膜型の圧電素子を使用することができる。また、圧力発生手段として、圧力発生室内に発熱素子を配置して、発熱素子の発熱で発生するバブルによってノズル開口から液滴を吐出するものや、振動板と電極との間に静電気を発生させて、静電気力によって振動板を変形させてノズル開口から液滴を吐出させるいわゆる静電式アクチュエーターなどを使用することができる。

さらに、本発明は、広く液体噴射ヘッドを具備する液体噴射装置全般を対象としたものであり、例えば、プリンター等の画像記録装置、液晶ディスプレー等のカラーフィルターの製造に用いられる色材噴射装置、有機ＥＬディスプレー、ＦＥＤ（電界放出ディスプレー）等の電極形成に用いられる電極材料噴射装置、バイオｃｈｉｐ製造に用いられる生体有機物噴射装置等にも適用することができる。

Ｓ、Ｓ１、Ｓ２ 記録シート（被噴射媒体）、 １ インクジェット式記録装置（液体噴射装置）、 ２ 装置本体、 ３ ヘッドユニット、 ４ 搬送手段、 ５ 支持部、 ７ 第１の搬送手段、 ８ 第２の搬送手段、 ９ 加熱手段、 １０、１０Ａ〜１０Ｂ インクジェット式記録ヘッド（液体噴射ヘッド）、 １２ 圧力発生室、 １３ ノズル開口、 １８ 圧電素子（圧力発生手段）、 ３０、３０Ａ 送風手段、 ３１、３３ 送風孔、 ３２、３２Ａ〜３２Ｆ、３４ 送風装置、 ３５ 遮蔽板、 ５０、５０Ａ 吸引手段、 ５１ 吸引孔、 ５２Ａ〜５２Ｆ 吸引装置、 １００ 制御部、 １０１ 印刷制御手段、 １０２ 記録ヘッド駆動回路、 １０３ 印刷位置制御手段、 １０４ 加熱制御手段、 １０５ 送風制御手段、 １０６ 検出手段。

本発明は、被記録媒体に液体を噴射する画像記録装置に関する。

本発明の一実施形態に係る画像記録装置は、被記録媒体の被噴射面に液体を噴射可能なヘッド部と、前記被記録媒体を加熱可能であり、前記被記録媒体を挟んで前記ヘッド部と対向して位置する加熱部と、前記被記録媒体の前記被噴射面に向かって送風可能な送風部と、を具備し、前記ヘッド部と前記送風部とが平面視において重なって位置することを特徴とする。
また、本発明の一実施形態に係る画像記録装置は、前記ヘッド部と前記加熱部との間に位置し、前記被記録媒体の前記被噴射面とは反対の面を支持可能な支持部をさらに有し、前記加熱部は、前記支持部を介して前記被記録媒体を加熱し、前記送風部は、前記支持部に支持された前記被記録媒体及び前記支持部へ送風可能であることを特徴とする。
また、本発明の一実施形態に係る画像記録装置において、前記ヘッド部は、前記被記録媒体の搬送方向と交差する方向に配置された複数の液体噴射ヘッドを有し、前記送風部は、前記搬送方向と交差する方向に配置された複数の送風装置を有することを特徴とする。
また、本発明の一実施形態に係る画像記録装置は、被記録媒体を支持可能であり、且つ、支持された前記被記録媒体を加熱可能な支持部と、前記支持部に支持された前記被記録媒体に送風可能な送風部と、前記支持部と前記送付部との間に位置し、前記支持部に支持された前記被記録媒体に液体を噴射可能なヘッド部と、を具備し、前記ヘッド部と前記送風部とが平面視において重なって位置することを特徴とする。
また、本発明の一実施形態に係る画像記録装置において、前記ヘッド部は、前記被記録媒体の搬送方向と交差する方向に配置された複数の液体噴射ヘッドを有し、前記送風部は、前記搬送方向と交差する方向に配置された複数の送風装置を有することを特徴とする。
また、本発明の一実施形態に係る画像記録装置は、液体を噴射するノズル開口が設けられた液体噴射ヘッドと、前記液体噴射ヘッドの液体噴射面に相対向して設けられた加熱手段と、前記液体噴射ヘッドと前記加熱手段との間に被噴射媒体を搬送する搬送手段と、前記被噴射媒体の被噴射面に向かって気体を送風する送風手段と、を具備し、前記送風手段が、前記被噴射媒体の被噴射領域を含む一方向に沿った複数の領域において送風量を可変可能に設けられ、前記被噴射媒体の前記一方向の幅に基づいて、前記送風手段の前記一方向に沿った複数の領域における送風量を制御する送風制御手段を具備することを特徴とする。
かかる態様では、被噴射媒体の一方向において、送風手段の気体の送風量を調整することで、所望の液体噴射ヘッドが加熱される温度を低下させて、液体噴射ヘッドの加熱による吐出不良や、液体噴射ヘッドの耐久性の低下を抑制できる。また、加熱手段によって被噴射媒体が加熱される温度を低下させることなく、所望の液体噴射ヘッドの加熱される温度を低下させることができるため、加熱手段と送風手段とによって液体の乾燥を促進することができるため、印刷品質を向上させることができる。

また、本発明の一実施形態に係る画像記録装置において、前記送風制御手段が、前記送風手段の前記被噴射媒体に相対向する領域の送風量に比べて、前記被噴射媒体が存在しない領域の気体の送風量を大きくするように制御することが好ましい。これによれば、ノズル開口近傍の液体の粘度が増加し易い液体の噴射に使用されていない液体噴射ヘッドが加熱される温度を低くすることができる。

また、本発明の一実施形態に係る画像記録装置は、前記送風手段が送風した気体を加熱する気体加熱手段を具備し、該気体加熱手段が、前記送風手段の送風量を可変可能な領域毎に、気体の加熱温度を可変可能に設けられており、前記領域毎に前記送風手段の送風量に対して、前記気体加熱手段による気体の加熱温度を反比例させることが好ましい。これによれば、送風量が小さな気体の加熱温度を高くして、被噴射媒体に塗布された液体の乾燥を促進することができると共に、送風量が大きな気体の加熱温度を低くして所望の液体噴射ヘッドの加熱される温度を低下させることができる。

また、本発明の一実施形態に係る画像記録装置において、複数の前記ノズル開口が、前記被噴射媒体の前記一方向に沿って設けられていることが好ましい。これによれば、液体の噴射に使用されないノズル開口近傍が加熱される温度を低下させることができる。

また、本発明の一実施形態に係る画像記録装置において、前記液体噴射ヘッドが前記被噴射媒体の前記一方向に沿って複数設けられていることが好ましい。これによれば、ヘッド自体を大型化することなく、被噴射媒体の一方向に広い範囲に亘って短時間で印刷を行うことができると共に、液体の噴射に使用されない液体噴射ヘッドが加熱される温度を低下させることができる。

また、本発明の一実施形態に係る画像記録装置において、前記被噴射媒体の前記一方向が、前記液体噴射ヘッドと前記被噴射媒体との相対的な移動方向に交差する方向であることが好ましい。これによれば、液体噴射ヘッドと被噴射媒体との相対的な移動方向と交差する方向において、液体の噴射に使用されないノズル開口近傍が加熱される温度を低下させることができる。

Claims (5)

1. 液体を噴射するノズル開口が設けられた液体噴射ヘッドと、
   前記液体噴射ヘッドの液体噴射面に相対向して設けられた加熱手段と、
   前記液体噴射ヘッドと前記加熱手段との間に被噴射媒体を搬送する搬送手段と、
   前記被噴射媒体の被噴射面に向かって気体を送風する送風手段と、を具備し、
   前記送風手段が、前記被噴射媒体の被噴射領域を含む一方向に沿った複数の領域において送風量を可変可能に設けられ、
   前記被噴射媒体の前記一方向の幅に基づいて、前記送風手段の前記一方向に沿った複数の領域における送風量を制御する送風制御手段を具備し、
   前記送風制御手段が、前記送風手段の前記被噴射媒体に相対向する領域の送風量に比べて、前記被噴射媒体が存在しない領域の気体の送風量を大きくするように制御することを特徴とする液体噴射装置。
2. 前記送風手段が送風した気体を加熱する気体加熱手段を具備し、該気体加熱手段が、前記送風手段の送風量を可変可能な領域毎に、気体の加熱温度を可変可能に設けられており、前記領域毎に前記送風手段の送風量に対して前記気体加熱手段による気体の加熱温度を反比例させることを特徴とする請求項１記載の液体噴射装置。
3. 複数の前記ノズル開口が、前記被噴射媒体の前記一方向に沿って設けられている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. 前記液体噴射ヘッドが前記被噴射媒体の前記一方向に沿って複数設けられていることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の液体噴射装置。
5. 前記被噴射媒体の前記一方向が、前記液体噴射ヘッドと前記被噴射媒体との相対的な移動方向に交差する方向であることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の液体噴射装置。

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