JP2013226698A - 画像記録装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】紫外線硬化型のインクを用いたインクジェット方式の画像記録装置において、紫外線の照射により生じる記録媒体や支持ドラムの熱分布を抑制し、ミスレジストレーションなどの連続不良の発生を防止する。
【解決手段】連続したシート状の記録媒体を、該記録媒体の搬送に伴って従動可能に支持するプラテンドラム30と、記録媒体を挟んでプラテンドラム30の円周方向に配置され、記録媒体に紫外線硬化型のインクをインクジェット方式により吐出させて画像を記録する吐出ヘッドと、記録媒体上に着弾したインクに紫外線を照射する紫外線照射部と、を備え、プラテンドラム30は、記録媒体の支持面となる円柱面(支持面71a)が該プラテンドラム30の回転軸としてのシャフト35の回転軸中心に対して精緻な平行度で加工された外周部71と、外周部71の内側に熱的に接続された伝熱部72と、を有することを特徴とするプリンター。
【選択図】図2
【解決手段】連続したシート状の記録媒体を、該記録媒体の搬送に伴って従動可能に支持するプラテンドラム30と、記録媒体を挟んでプラテンドラム30の円周方向に配置され、記録媒体に紫外線硬化型のインクをインクジェット方式により吐出させて画像を記録する吐出ヘッドと、記録媒体上に着弾したインクに紫外線を照射する紫外線照射部と、を備え、プラテンドラム30は、記録媒体の支持面となる円柱面(支持面71a)が該プラテンドラム30の回転軸としてのシャフト35の回転軸中心に対して精緻な平行度で加工された外周部71と、外周部71の内側に熱的に接続された伝熱部72と、を有することを特徴とするプリンター。
【選択図】図2
Description
本発明は、画像記録装置に関する。
従来、記録媒体に向けてインクジェット方式の吐出ヘッド(印刷ヘッド)から紫外線硬化型の液体を吐出し、紫外線照射装置から紫外線を照射することにより記録媒体上の液体を硬化させて画像記録を行う画像記録装置が知られている。このような紫外線硬化型の液体を用いた画像記録を行うことにより、非吸収性の記録媒体に対しても画像記録を実現することができるなどの利点がある。
また、記録媒体やそれを支持する支持部材の形態を工夫して、画像記録を連続して行うことを可能とすることにより生産性の向上を図ったり、記録媒体の画像記録領域での位置精度を向上させたりすることにより高精細な画像の記録を実現可能な画像記録装置が提案されている。例えば、特許文献1に、連続したシート状の記録媒体を支持する円筒形状の支持ドラムと、記録媒体を挟んで支持ドラムに対向したインクジェット方式の印刷ヘッドを有し、記録媒体を連続搬送しながら印刷ヘッドから液体を吐出することで連続して印刷を実行できる画像記録装置が紹介されている。
また、記録媒体やそれを支持する支持部材の形態を工夫して、画像記録を連続して行うことを可能とすることにより生産性の向上を図ったり、記録媒体の画像記録領域での位置精度を向上させたりすることにより高精細な画像の記録を実現可能な画像記録装置が提案されている。例えば、特許文献1に、連続したシート状の記録媒体を支持する円筒形状の支持ドラムと、記録媒体を挟んで支持ドラムに対向したインクジェット方式の印刷ヘッドを有し、記録媒体を連続搬送しながら印刷ヘッドから液体を吐出することで連続して印刷を実行できる画像記録装置が紹介されている。
しかしながら、特許文献1に記載の画像記録装置を用いて、吐出ヘッドから紫外線硬化型の液体(インク)を記録媒体に吐出させて画像形成を継続していると、紫外線の照射そのものによる熱や、紫外線硬化型の液体が紫外線の照射により硬化する際に発生する反応熱などにより記録媒体や支持ドラムの外周部近傍に温度分布が生じることによりミスレジストレーションが発生し、連続したシート状の記録媒体に不良品の画像を連続して形成してしまう虞があるという課題があった。
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
[適用例1]本適用例に係る画像記録装置は、連続したシート状の記録媒体を、該記録媒体の搬送に伴って従動可能に支持する支持ドラムと、前記記録媒体を挟んで前記記録媒体の支持面となる前記支持ドラムの円柱面と対向するように配置され、前記記録媒体に紫外線硬化型の液体をインクジェット方式により吐出させて画像を記録する吐出ヘッドと、前記記録媒体上に着弾した前記液体に紫外線を照射する紫外線照射部と、を備えた画像記録装置であって、前記支持ドラムは、前記円柱面を有する外周部と、前記外周部の内側に、前記外周部と熱的に接続された伝熱部と、を有することを特徴とする。
本適用例によれば、記録媒体を保持する外周部と熱的に接続された伝熱部を有しているので、紫外線の照射そのものによる熱や、紫外線硬化型の液体が紫外線の照射により硬化する際に発生する反応熱などにより記録媒体が受ける熱を、外周部を介して伝熱部に伝えることにより、記録媒体および外周部近傍に生じる温度分布を平均化して抑制することができる。これにより、記録媒体や支持ドラムの外周部近傍に温度分布が存在することにより起こり得るミスレジストレーションを抑制し、優れた画質の画像を連続して形成することが可能な画像記録装置を提供することができる。
[適用例2]上記適用例に記載の画像記録装置において、前記伝熱部を冷却する冷却手段を備えたことを特徴とする。
本適用例によれば、外周部から伝熱部に伝搬された熱を冷却手段により冷却することによって、より効率的に記録媒体および支持ドラムの外周部の熱分布を抑えることができる。
[適用例3]上記適用例に記載の画像記録装置において、前記外周部と前記伝熱部とが異なる材料で形成され、前記伝熱部が前記外周部の材料よりも熱伝導率の高い材料で形成されたことを特徴とする。
本適用例によれば、記録媒体を支持する支持面(円柱面)の平坦度や軸に対する平行度を確保することが必要な外周部には、機械的な剛性や加工性に富んだ材料を選定し、また、外周部の熱分布を平均化するための伝熱部には熱伝導率の高い材料を選定して、記録媒体を位置精度よく支持するとともに熱分布を抑制する支持ドラムを形成することができる。
[適用例4]上記適用例に記載の画像記録装置において、前記外周部と前記伝熱部とが同一材料により形成されたことを特徴とする。
本適用例によれば、例えば、上記適用例のリブなどの凸部が設けられた伝熱部を、外周部を含む一体の同一材料を加工して形成することができるので、接着や接合などの工程が省け、低コストで信頼性の高い支持ドラムを構成することができる。
[適用例5]上記適用例に記載の画像記録装置において、前記伝熱部に、前記支持ドラムの回転軸へ向かう方向に突出する凸部が設けられたことを特徴とする。
本適用例によれば、例えば、支持ドラムの軸方向に延びる凸部としてのリブが形成された伝熱部とすることにより、軽量で回転しやすい支持ドラムにできるうえに、リブ構造により機械的強度が向上するので、変形し難く高い寸法精度を保持することが可能な支持ドラムを構成することができる。
また、伝熱部の凸部が外周部から伝搬した熱を放熱させる放熱フィンとして働く効果もあるので、外周部の熱分布を効率よく抑制して画像形成におけるミスレジストレーションを防止することが可能な支持ドラム、および、それを備えた画像記録装置を提供することができる。
また、伝熱部の凸部が外周部から伝搬した熱を放熱させる放熱フィンとして働く効果もあるので、外周部の熱分布を効率よく抑制して画像形成におけるミスレジストレーションを防止することが可能な支持ドラム、および、それを備えた画像記録装置を提供することができる。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の各図においては、各層や各部材を認識可能な程度の大きさにするため、各層や各部材の尺度を実際とは異ならせしめている。
(実施形態1)
図1は、本発明を適用可能なプリンターが備える装置構成の一例を模式的に示す正面図である。また、図2は、図1に示すプリンターが備える支持ドラムとしてのプラテンドラムの一実施形態を模式的に示すものであり、(a)は正面図、(b)は(a)のA−A線断面図である。
図1に示すように、プリンター1では、その両端が繰出軸20および巻取軸40にロール状に巻き付けられた1枚のシートS(ウェブ)が、繰出軸20と巻取軸40の間に張架されており、シートSはこうして張架された搬送経路Pcに沿って、繰出軸20から巻取軸40へと搬送される。このようなシートSの搬送装置を備えたプリンター1において、搬送経路Pcに沿って搬送されるシートSに対して画像が記録される。シートSの種類は、紙系とフィルム系に大別される。具体例を挙げると、紙系には上質紙、キャスト紙、アート紙、コート紙等があり、フィルム系には合成紙、PET(Polyethylene terephthalate)、PP(Poly Propylene)等がある。概略的には、プリンター1は、繰出軸20からシートSを繰り出す繰出部2と、繰出部2から繰り出されたシートSに画像を記録するプロセス部3と、プロセス部3で画像の記録されたシートSを巻取軸40に巻き取る巻取部4を備える。なお、以下の説明では、シートSの両面のうち、画像が記録される面を表面と称する一方、その逆側の面を裏面と称する。
図1は、本発明を適用可能なプリンターが備える装置構成の一例を模式的に示す正面図である。また、図2は、図1に示すプリンターが備える支持ドラムとしてのプラテンドラムの一実施形態を模式的に示すものであり、(a)は正面図、(b)は(a)のA−A線断面図である。
図1に示すように、プリンター1では、その両端が繰出軸20および巻取軸40にロール状に巻き付けられた1枚のシートS(ウェブ)が、繰出軸20と巻取軸40の間に張架されており、シートSはこうして張架された搬送経路Pcに沿って、繰出軸20から巻取軸40へと搬送される。このようなシートSの搬送装置を備えたプリンター1において、搬送経路Pcに沿って搬送されるシートSに対して画像が記録される。シートSの種類は、紙系とフィルム系に大別される。具体例を挙げると、紙系には上質紙、キャスト紙、アート紙、コート紙等があり、フィルム系には合成紙、PET(Polyethylene terephthalate)、PP(Poly Propylene)等がある。概略的には、プリンター1は、繰出軸20からシートSを繰り出す繰出部2と、繰出部2から繰り出されたシートSに画像を記録するプロセス部3と、プロセス部3で画像の記録されたシートSを巻取軸40に巻き取る巻取部4を備える。なお、以下の説明では、シートSの両面のうち、画像が記録される面を表面と称する一方、その逆側の面を裏面と称する。
繰出部2は、シートSの端を巻き付けた繰出軸20と、繰出軸20から引き出されたシートSを巻き掛ける従動ローラー21とを有する。繰出軸20は、シートSの表面を外側に向けた状態で、シートSの端を巻き付けて支持する。そして、繰出軸20が図1の時計回りに回転することで、繰出軸20に巻き付けられたシートSが従動ローラー21を経由してプロセス部3へと繰り出される。ちなみに、シートSは、繰出軸20に着脱自在な芯管(図示省略)を介して繰出軸20に巻き付けられている。したがって、繰出軸20のシートSが使い切られた際には、ロール状のシートSが巻き付けられた新たな芯管を繰出軸20に装着して、繰出軸20のシートSを取り換えることが可能となっている。
プロセス部3は、繰出部2から繰り出されたシートSを支持ドラムとしてのプラテンドラム30で支持しつつ、プラテンドラム30の外周面に沿って配置された各機能部51、52、61、62、63(詳細は後述)により処理を適宜行って、シートSに画像を記録するものである。このプロセス部3では、プラテンドラム30の両側に前駆動ローラー31と後駆動ローラー32とが設けられており、前駆動ローラー31から後駆動ローラー32へと搬送されるシートSがプラテンドラム30に支持されて、画像記録を受ける。
前駆動ローラー31は、溶射によって形成された複数の微小突起を外周面に有しており、繰出部2から繰り出されたシートSを裏面側から巻き掛ける。そして、前駆動ローラー31は図1の時計回りに回転することで、繰出部2から繰り出されたシートSを搬送経路の下流側へと搬送する。なお、前駆動ローラー31に対してはニップローラー31nが設けられている。このニップローラー31nは、前駆動ローラー31側へ付勢された状態でシートSの表面に当接しており、前駆動ローラー31との間でシートSを挟み込む。これによって、前駆動ローラー31とシートSの間の摩擦力が確保され、前駆動ローラー31によるシートSの搬送を確実に行なうことができる。
プラテンドラム30は図示を省略する支持機構により回転軸としてのシャフト35を介して回転自在に支持された円筒形状のドラムであり、前駆動ローラー31から後駆動ローラー32へと搬送されるシートSを裏面側から巻き掛ける。このプラテンドラム30は、シートSとの間の摩擦力を受けてシートSの搬送方向Dsに従動回転しつつ、シートSを裏面側から支持するものである。ちなみに、プロセス部3では、プラテンドラム30への巻き掛け部の両側でシートSを折り返す従動ローラー33、34が設けられている。これらのうち従動ローラー33は、前駆動ローラー31とプラテンドラム30の間でシートSの表面を巻き掛けて、シートSを折り返す。一方、従動ローラー34は、プラテンドラム30と後駆動ローラー32の間でシートSの表面を巻き掛けて、シートSを折り返す。このように、プラテンドラム30に対して搬送方向Dsの上・下流側それぞれでシートSを折り返すことで、プラテンドラム30へのシートSの巻き掛け部を長く確保することができる。
後駆動ローラー32は、溶射によって形成された複数の微小突起を外周面に有しており、プラテンドラム30から従動ローラー34を経由して搬送されてきたシートSを裏面側から巻き掛ける。そして、後駆動ローラー32は図1の時計回りに回転することで、シートSを巻取部4へと搬送する。なお、後駆動ローラー32に対してはニップローラー32nが設けられている。このニップローラー32nは、後駆動ローラー32側へ付勢された状態でシートSの表面に当接しており、後駆動ローラー32との間にシートSを挟み込む。これによって、後駆動ローラー32とシートSの間の摩擦力が確保され、後駆動ローラー32によるシートSの搬送を確実に行なうことができる。
このように、前駆動ローラー31から後駆動ローラー32へと搬送されるシートSは、プラテンドラム30の外周面に支持される。そして、プロセス部3では、プラテンドラム30に支持されるシートSの表面に対してカラー画像を記録するために、互いに異なる色に対応した複数の吐出ヘッド51が設けられている。具体的には、イエロー、シアン、マゼンタおよびブラックに対応する4個の吐出ヘッド51が、この色順で搬送方向Dsに並ぶ。各吐出ヘッド51は、プラテンドラム30に巻き掛けられたシートSの表面に対して若干のクリアランスを空けて対向しており、対応する色のインクをインクジェット方式で吐出する。そして、搬送方向Dsへ搬送されるシートSに対して各吐出ヘッド51がインクを吐出することで、シートSの表面にカラー画像が形成される。
ちなみに、インクとしては、紫外線を照射することで硬化するUV(Ultraviolet)インク(光硬化性インク)が用いられる。そこで、プロセス部3では、インクを硬化させてシートSに定着させるために、紫外線照射部としてのUV照射ユニット61,62が設けられている。なお、このインク硬化は、仮硬化と本硬化の二段階に分けて実行される。複数の吐出ヘッド51の各間には、仮硬化用のUV照射ユニット61が配置されている。つまり、UV照射ユニット61は弱い紫外線を照射することで、インクの形状が崩れない程度にインクを硬化(仮硬化)させるものであり、インクを完全に硬化させるものではない。一方、複数の吐出ヘッド51に対して搬送方向Dsの下流側には、本硬化用のUV照射ユニット62が設けられている。つまり、UV照射ユニット62は、UV照射ユニット61より強い紫外線を照射することで、インクを完全に硬化(本硬化)させるものである。こうして仮硬化・本硬化を実行することで、複数の吐出ヘッド51が形成したカラー画像をシートS表面に定着させることができる。
さらに、本実施形態のプリンター1においては、UV照射ユニット62に対して搬送方向Dsの下流側には、吐出ヘッド52が設けられている。この吐出ヘッド52は、プラテンドラム30に巻き掛けられたシートSの表面に対して若干のクリアランスを空けて対向しており、透明のUVインクをインクジェット方式でシートSの表面に吐出する。つまり、4色分の吐出ヘッド51によって形成されたカラー画像に対して、透明インクがさらに吐出される。また、吐出ヘッド52に対して搬送方向Dsの下流側には、UV照射ユニット63が設けられている。このUV照射ユニット63は強い紫外線を照射することで、吐出ヘッド52が吐出した透明インクを完全に硬化(本硬化)させるものである。これによって、透明インクをシートS表面に定着させることができる。
このように、プロセス部3では、プラテンドラム30の外周部に巻き掛けられるシートSに対して、インクの吐出および硬化が適宜実行されて、透明インクでコーティングされたカラー画像が形成される。そして、このカラー画像の形成されたシートSが、後駆動ローラー32によって巻取部4へと搬送される。
巻取部4は、シートSの端を巻き付けた巻取軸40の他に、巻取軸40と後駆動ローラー32の間でシートSを裏面側から巻き掛ける従動ローラー41を有する。巻取軸40は、シートSの表面を外側に向けた状態で、シートSの端を巻き取って支持する。つまり、巻取軸40が図1の時計回りに回転すると、後駆動ローラー32から搬送されてきたシートSが従動ローラー41を経由して巻取軸40に巻き取られる。ちなみに、シートSは、巻取軸40に着脱自在な芯管(図示省略)を介して巻取軸40に巻き取られる。したがって、巻取軸40に巻き取られたシートSが満杯になった際には、芯管ごとシートSを取り外すことが可能となっている。
(プラテンドラムの構成)
ここで、本実施形態のプリンター1に備わる支持ドラムとしてのプラテンドラム30について詳細に説明する。
図2において、プラテンドラム30は、プリンター1の支持構造に回転自在に支持されるシャフト35を中心軸(回転軸)とした円筒形状を有し、上記した記録媒体としてのシートSを支持する支持面71aを有する外周部71と、その外周部71の内側に熱的に接続された伝熱部72と、シャフト35を保持する軸保持部75と、外周部71および伝熱部72と軸保持部75とを接続する接続部73と、を有している。
ここで、本実施形態のプリンター1に備わる支持ドラムとしてのプラテンドラム30について詳細に説明する。
図2において、プラテンドラム30は、プリンター1の支持構造に回転自在に支持されるシャフト35を中心軸(回転軸)とした円筒形状を有し、上記した記録媒体としてのシートSを支持する支持面71aを有する外周部71と、その外周部71の内側に熱的に接続された伝熱部72と、シャフト35を保持する軸保持部75と、外周部71および伝熱部72と軸保持部75とを接続する接続部73と、を有している。
本実施形態のプラテンドラム30では、熱的に接続された外周部71と伝熱部72とが同じ材料にて構成されている。また、軸保持部75や接続部73も、外周部71および伝熱部72と同じ材料にて構成されている。即ち、本実施形態のプラテンドラム30は、同一材料を切削加工することにより一体に形成されている。
プラテンドラム30の円柱面であってシートSを支持する支持面71aは、プラテンドラム30の回転軸としてのシャフトの回転軸中心に対して精緻な平行度で加工されている。この回転軸中心に対する支持面71aの平行度が、支持面71aに支持されたシートと吐出ヘッド51,52(図1を参照)とのギャップを精緻に調整し、吐出ヘッド51,52からインクを吐出させることによる画像記録の精度を向上に効果を奏する。
プラテンドラム30の円柱面であってシートSを支持する支持面71aは、プラテンドラム30の回転軸としてのシャフトの回転軸中心に対して精緻な平行度で加工されている。この回転軸中心に対する支持面71aの平行度が、支持面71aに支持されたシートと吐出ヘッド51,52(図1を参照)とのギャップを精緻に調整し、吐出ヘッド51,52からインクを吐出させることによる画像記録の精度を向上に効果を奏する。
伝熱部72は、UV照射ユニット62,63(図1を参照)による紫外線の照射そのものによる熱や、紫外線硬化型のインクがシートS上で紫外線の照射により硬化する際に発生する反応熱などによる熱を外周部71が吸収し、シートSおよびプラテンドラム30の外周部71近傍の熱分布を抑制する効果を奏する。本実施形態の伝熱部72は、シャフト35が延びる回転軸方向の中央に配置された接続部73側で厚めに形成され、回転軸方向外側に向かって外周部71側に薄くなる断面テーパー形状を有している。これにより、プラテンドラム30の支持構造において、回転軸に対して負荷が集中する接続部73側が厚いことによって機械的な強度を保持するとともに外周部71からの熱の伝導度を高めつつ、回転軸方向外側に向かって肉厚を薄くすることによってプラテンドラム30の総重量を抑え、回転しやすさを保持している。
プラテンドラム30の材料としては、アルミニウムと、例えば、亜鉛、マグネシウム、銅、シリコンなどとを適宜な組み合わせと含有率で調整したアルミニウム合金を用いることができる。アルミニウム合金は、高価な金や銀を除けば、銅に次いで高い熱伝導度を有し、切削加工などの加工性が良く、高強度で高靭性を有するので、プラテンドラム30の材料として好適である。
以上がプリンター1の装置構成の概要である。続いて、プリンター1を制御する制御部の電気的構成について説明を行なう。図3は、図1に示すプリンターを制御する制御部の電気的構成を模式的に示すブロック図である。
上述したプリンター1の動作は、図3に示すホストコンピューター10によって制御される。ホストコンピューター10では、制御動作を統括するホスト制御部100がCPU(Central Processing Unit)やメモリーにより構成されている。また、ホストコンピューター10にはドライバー120が設けられており、このドライバー120がメディア122からプログラム124を読み出す。なお、メディア122としては、CD(Compace Disk)、DVD(Digital Versatile Disk)、USB(Universal Serial Bus)メモリー等の種々のものを用いることができる。そして、ホスト制御部100は、メディア122から読み出したプログラム124に基づいて、ホストコンピューター10の各部の制御やプリンター1の動作の制御を行なう。
上述したプリンター1の動作は、図3に示すホストコンピューター10によって制御される。ホストコンピューター10では、制御動作を統括するホスト制御部100がCPU(Central Processing Unit)やメモリーにより構成されている。また、ホストコンピューター10にはドライバー120が設けられており、このドライバー120がメディア122からプログラム124を読み出す。なお、メディア122としては、CD(Compace Disk)、DVD(Digital Versatile Disk)、USB(Universal Serial Bus)メモリー等の種々のものを用いることができる。そして、ホスト制御部100は、メディア122から読み出したプログラム124に基づいて、ホストコンピューター10の各部の制御やプリンター1の動作の制御を行なう。
さらに、ホストコンピューター10には作業者とのインターフェイスとして、液晶ディスプレイ等で構成されるモニター130と、キーボードやマウス等で構成される操作部140とが設けられている。モニター130には、印刷対象の画像の他にメニュー画面が表示される。したがって、作業者は、モニター130を確認しつつ操作部140を操作することで、メニュー画面から印刷設定画面を開いて、記録媒体の種類、記録媒体のサイズ、印刷品質等の各種の印刷条件を設定することができる。なお、作業者とのインターフェイスの具体的構成は種々の変形が可能であり、例えばタッチパネル式のディスプレイをモニター130として用い、このモニター130のタッチパネルで操作部140を構成しても良い。
一方、プリンター1では、ホストコンピューター10からの指令に応じてプリンター1の各部を制御するプリンター制御部200が設けられている。そして、吐出ヘッド、UV照射ユニットおよびシート搬送系の装置各部はプリンター制御部200によって制御される。これら装置各部に対するプリンター制御部200の制御の詳細は次のとおりである。
プリンター制御部200は、カラー画像を形成する各吐出ヘッド51のインク吐出タイミングを、シートSの搬送に応じて制御する。具体的には、このインク吐出タイミングの制御は、プラテンドラム30の回転軸に取り付けられて、プラテンドラム30の回転位置を検出するドラムエンコーダーE30の出力(検出値)に基づいて実行される。プリンター制御部200は、ドラムエンコーダーE30の出力からpts(print timing signal)信号を生成し、このpts信号に基づいて各吐出ヘッド51のインク吐出タイミングを制御することで、各吐出ヘッド51が吐出したインクを搬送されるシートSの目標位置に着弾させて、カラー画像を形成する。
また、吐出ヘッド52が透明インクを吐出するタイミングも、同様にドラムエンコーダーの出力に基づいてプリンター制御部200により制御される。これによって、複数の吐出ヘッド51によって形成されたカラー画像に対して、透明インクを的確に吐出することができる。
さらに、UV照射ユニット61、62、63の点灯・消灯のタイミングや照射光量もプリンター制御部200によって制御される。
また、プリンター制御部200は、図1を用いて詳述したシートSの搬送を制御する機能を司る。つまり、シート搬送系を構成する部材のうち、繰出軸20、前駆動ローラー31、後駆動ローラー32および巻取軸40それぞれにはモーターが接続されている。そして、プリンター制御部200はこれらのモーターを回転させつつ、各モーターの速度やトルクを制御して、シートSの搬送を制御する。このシートSの搬送制御の詳細は次のとおりである。
プリンター制御部200は、繰出軸20を駆動する繰出モーターM20を回転させて、繰出軸20から前駆動ローラー31にシートSを供給する。この際、プリンター制御部200は、繰出モーターM20のトルクを制御して、繰出軸20から前駆動ローラー31までのシートSのテンション(繰出テンションTa)を調整する。つまり、繰出軸20と前駆動ローラー31の間に配置された従動ローラー21には、繰出テンションTaを検出するテンション検出部としてのテンションセンサーS21が取り付けられている。このテンションセンサーS21は、例えばシートSから受ける力を検出するロードセルによって構成することができる。そして、プリンター制御部200は、テンションセンサーS21の検出結果に基づいて、繰出モーターM20のトルクをフィードバック制御して、シートSの繰出テンションTaを調整する。
この際、プリンター制御部200は、繰出軸20から前駆動ローラー31へ供給されるシートSの幅方向(図1の紙面の直交方向)の位置を調整しつつ、シートSの繰り出しを行う。つまり、プリンター1には、繰出軸20および従動ローラー21それぞれを軸方向(言い換えればシートSの幅方向)に変位させるステアリングユニット7が設けられている。また、従動ローラー21と前駆動ローラー31の間にはシートSの幅方向への端を検出するエッジセンサーSeが配置されている。このエッジセンサーSeは、例えば超音波センサー等の距離センサーで構成することができる。そして、プリンター制御部200は、エッジセンサーSeの検出結果に基づいて、ステアリングユニット7をフィードバック制御して、シートSの幅方向への位置を調整する。これによって、シートSの幅方向への位置が適切化されて、シートSの蛇行等の搬送不良が抑制される。
また、プリンター制御部200は、前駆動ローラー31を駆動する前駆動モーターM31と、後駆動ローラー32を駆動する後駆動モーターM32とを回転させる。これによって、繰出部2から繰り出されたシートSがプロセス部3を通過する。この際、前駆動モーターM31に対しては速度制御が実行される一方、後駆動モーターM32に対してはトルク制御が実行される。つまり、プリンター制御部200は、前駆動モーターM31のエンコーダー出力に基づいて、前駆動モーターM31の回転速度を一定に調整する。これによって、シートSは、前駆動ローラー31によって一定速度で搬送される。
一方、プリンター制御部200は、後駆動モーターM32のトルクを制御して、前駆動ローラー31から後駆動ローラー32までのシートSのテンション(プロセステンションTb)を調整する。つまり、プラテンドラム30と後駆動ローラー32の間に配置された従動ローラー34には、プロセステンションTbを検出するテンションセンサーS34が取り付けられている。このテンションセンサーS34は、例えばシートSから受ける力を検出するロードセルによって構成することができる。そして、プリンター制御部200は、テンションセンサーS34の検出結果に基づいて、後駆動モーターM32のトルクをフィードバック制御して、シートSのプロセステンションTbを調整する。
また、プリンター制御部200は、巻取軸40を駆動する巻取モーターM40を回転させて、後駆動ローラー32が搬送するシートSを巻取軸40に巻き取る。この際、プリンター制御部200は、巻取モーターM40のトルクを制御して、後駆動ローラー32から巻取軸40までのシートSのテンション(巻取テンションTc)を調整する。つまり、後駆動ローラー32と巻取軸40の間に配置された従動ローラー41には、巻取テンションTcを検出するテンションセンサーS41が取り付けられている。このテンションセンサーS41は、例えばシートSから受ける力を検出するロードセルによって構成することができる。そして、プリンター制御部200は、テンションセンサーS41の検出結果に基づいて、巻取モーターM40のトルクをフィードバック制御して、シートSの巻取テンションTcを調整する。
以上が、プリンター1を制御する電気的構成の概要である。
以上が、プリンター1を制御する電気的構成の概要である。
以上述べたように、本実施形態に係る画像記録装置としてのプリンター1によれば、シートSを保持する外周部71と熱的に接続された伝熱部72を有しているので、UV照射ユニット61,62,63による紫外線の照射そのものによる熱や、紫外線硬化型のインクが紫外線の照射により硬化する際に発生する反応熱などによりシートSが受ける熱を、外周部71を介して伝熱部72が吸収することにより、シートSおよび外周部71近傍に生じる温度分布を平均化して抑制することができる。これにより、シートSやプラテンドラム30の外周部71近傍に温度分布が存在することにより起こり得るミスレジストレーションを抑制し、優れた画質の画像を連続して形成することが可能な画像記録装置としてのプリンター1を提供することができる。
(実施形態2)
続いて、実施形態2について図面に沿って説明する。なお、以下では、上記実施形態と異なる部分を中心に説明することとし、共通部分については同一符号を付して適宜説明を省略する。ただし、実施形態2においても、上記実施形態と共通する構成を具備することで、上記実施形態と同様の効果を奏することは言うまでも無い。
続いて、実施形態2について図面に沿って説明する。なお、以下では、上記実施形態と異なる部分を中心に説明することとし、共通部分については同一符号を付して適宜説明を省略する。ただし、実施形態2においても、上記実施形態と共通する構成を具備することで、上記実施形態と同様の効果を奏することは言うまでも無い。
まず、実施形態2のプリンターが備えるプラテンドラムの一実施形態について説明する。図4は、実施形態2のプリンターが備えるプラテンドラムを模式的に示すものであり、(a)は正面図、(b)は(a)のB−B線断面図である。
図4において、実施形態2のプラテンドラム80は、シートSを支持する支持面81aを有する外周部81と、その外周部81の内側に熱的に接続された伝熱部82と、シャフト35を保持する軸保持部85と、外周部81および伝熱部82と軸保持部85とを接続する接続部83と、を有している。
図4において、実施形態2のプラテンドラム80は、シートSを支持する支持面81aを有する外周部81と、その外周部81の内側に熱的に接続された伝熱部82と、シャフト35を保持する軸保持部85と、外周部81および伝熱部82と軸保持部85とを接続する接続部83と、を有している。
本実施形態のプラテンドラム80において、伝熱部82には、回転軸としてのシャフト35方向に突出する凸部としてのリブ82aが複数設けられている。本実施形態では、複数のリブ82aが、プラテンドラム80を回転軸方向(シャフト35の延びる方向)と直交する方向に輪切りにした断面において、その断面の中心線(図4(b)のB−B線)に対して線対称となるようにバランスよく設けられている。
さらに、本実施形態のプラテンドラム80において、接続部83には、プラテンドラム80の回転軸方向(シャフト35の延びる方向)に空気を通せるように複数の開口部87が設けられている。本実施形態では、複数の開口部87が、リブ82aと対応させて配置されていて、接続部83を挟んだ両側に配置されたリブ82a同士に開口部87を介して空気の流れが当たるようになっている。
なお、本実施形態のリブ82a付のプラテンドラム80は、上記実施形態1のプラテンドラム30と同様に、アルミ合金などの同一材料を切削加工することにより一体に形成されている。
なお、本実施形態のリブ82a付のプラテンドラム80は、上記実施形態1のプラテンドラム30と同様に、アルミ合金などの同一材料を切削加工することにより一体に形成されている。
本実施形態のプラテンドラム80によれば、伝熱部82に回転軸方向に延びる凸部としてのリブ82aが形成されていることにより、軽量で回転しやすさを確保したうえで、リブ構造により機械的強度が向上するので、変形し難く高い寸法精度を保持することが可能なプラテンドラム80を構成することができる。
また、伝熱部82のリブ82a部が、外周部81から伝搬した熱を放熱させる放熱フィンとして働く効果もあるので、外周部81の熱分布を効率よく抑制して画像形成におけるミスレジストレーションを防止することが可能なプリンターの提供に寄与することができる。
さらに、本実施形態のプラテンドラム80は、上記実施形態1のプラテンドラム30と同様に、外周部81(71)と伝熱部82(72)とが同一材料を切削加工することにより形成されている。
これにより、機械的な補強や放熱効果を奏するリブ82aが設けられた伝熱部82を、外周部81を含む一体の同一材料を加工することにより形成しているので、接着や接合などの工程が省け、低コストで信頼性の高いプラテンドラム80(30)を構成することができる。
また、伝熱部82のリブ82a部が、外周部81から伝搬した熱を放熱させる放熱フィンとして働く効果もあるので、外周部81の熱分布を効率よく抑制して画像形成におけるミスレジストレーションを防止することが可能なプリンターの提供に寄与することができる。
さらに、本実施形態のプラテンドラム80は、上記実施形態1のプラテンドラム30と同様に、外周部81(71)と伝熱部82(72)とが同一材料を切削加工することにより形成されている。
これにより、機械的な補強や放熱効果を奏するリブ82aが設けられた伝熱部82を、外周部81を含む一体の同一材料を加工することにより形成しているので、接着や接合などの工程が省け、低コストで信頼性の高いプラテンドラム80(30)を構成することができる。
次に、上記した実施形態2のプラテンドラム80を備えたプリンターの一実施形態について説明する。図5は、実施形態2のプリンターが備える構成の一部を模式的に示す部分説明図である。
図5において、実施形態2のプリンターは、上記プラテンドラム80のリブ82aを含む伝熱部82を強制冷却する冷却手段としての給気ファン91および排気ファン92を備えている。給気ファン91は、プラテンドラム80の回転軸方向の一端側に配置され、排気ファン92は、給気ファン91とは反対側のプラテンドラム80の他端側に配置されている。
図5において、実施形態2のプリンターは、上記プラテンドラム80のリブ82aを含む伝熱部82を強制冷却する冷却手段としての給気ファン91および排気ファン92を備えている。給気ファン91は、プラテンドラム80の回転軸方向の一端側に配置され、排気ファン92は、給気ファン91とは反対側のプラテンドラム80の他端側に配置されている。
給気ファンから給気された冷却手段の冷媒としての冷却風は、プラテンドラム80の回転軸方向の一端側からリブ82aを含む伝熱部82に当たり、接続部83の開口部87からプラテンドラム80の他端側のリブ82aを含む伝熱部82に流れて当たり、排気ファン92により外部へ排出される。
この構成によれば、画像記録中に紫外線の照射による熱や、紫外線硬化型のインクの反応熱などにより生じて外周部81から伝熱部82に伝搬された熱を、冷却手段としての給気ファン91からの冷却風により冷却することによって、より効率的に記録媒体としてのシートSおよびプラテンドラム80の外周部81近傍の熱分布を解消することができる。
(変形例)
上記実施形態では、プラテンドラム30,80をアルミ合金などの同一材料を切削加工することにより一体に形成した構成を説明した。これに限らず、外周部と伝熱部とを異なる材料にて形成した構成としてもよい。
図6は、支持ドラムとしてのプラテンドラムの変形例を模式的に示すものであり、(a)は正面図、(b)は(a)のA´−A´線断面図である。
図6において、プラテンドラム300は、シートSを支持する支持面371aを有する外周部371と、その外周部371とは異なる材料からなり外周部371の内側に熱的に接続された伝熱部372と、シャフト35を保持する軸保持部375と、外周部371および伝熱部372と軸保持部375とを接続する接続部373と、を有している。
上記実施形態では、プラテンドラム30,80をアルミ合金などの同一材料を切削加工することにより一体に形成した構成を説明した。これに限らず、外周部と伝熱部とを異なる材料にて形成した構成としてもよい。
図6は、支持ドラムとしてのプラテンドラムの変形例を模式的に示すものであり、(a)は正面図、(b)は(a)のA´−A´線断面図である。
図6において、プラテンドラム300は、シートSを支持する支持面371aを有する外周部371と、その外周部371とは異なる材料からなり外周部371の内側に熱的に接続された伝熱部372と、シャフト35を保持する軸保持部375と、外周部371および伝熱部372と軸保持部375とを接続する接続部373と、を有している。
この構成において、記録媒体としてのシートSを支持する支持面371aの平坦度や、回転軸としてのシャフト35の回転軸中心に対する平行度を確保することが必要な外周部371には、例えば上述したアルミ合金などの機械的な剛性や靭性が高く、切削加工などの加工性のよい材料を選定する。
また、外周部371や外周部371に保持されたシートSの熱分布を平均化するための伝熱部372には、外周部371よりも熱伝導率の高い材料、例えば、外周部371にアルミ合金を使用した場合には単体のアルミニウムや銅などを選定する。
また、外周部371や外周部371に保持されたシートSの熱分布を平均化するための伝熱部372には、外周部371よりも熱伝導率の高い材料、例えば、外周部371にアルミ合金を使用した場合には単体のアルミニウムや銅などを選定する。
以上、述べたように、本変形例のプラテンドラム300によれば、機械的な強度や形状精度が高く求められる外周部371と、高い熱伝導率が求められる伝熱部372とのそれぞれに適した材料を適用することにより、記録媒体としてのシートSを位置精度よく支持するとともに、画像の形成中に熱分布を抑制することが可能なプラテンドラム300を構成することができる。したがって、本変形例のプラテンドラム300は、シートSやプラテンドラム300の外周部371近傍に温度分布が存在することにより起こり得るミスレジストレーションを抑制し、優れた画質の画像を連続して形成することが可能なプリンターの提供に寄与することができる。
なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、上述した実施形態に種々の変更や改良などを加えることが可能である。
例えば、上記実施形態2では、冷却手段として冷却風を冷媒とした空冷方式の給気ファン91、および、冷却に使用した冷却風を外部に排出する排気ファン92を用いた例を説明した。これに限らず、他の冷媒を用いた冷却手段を用いる構成としてもよい。例えば、冷媒として水を用いた水冷式の冷却手段を用いることができる。
また、冷却手段を備えたプリンターにおいて、実施形態2のプラテンドラム80を用いたが、例えば実施形態1のプラテンドラム30や、変形例のプラテンドラム300と冷却手段を組み合わせてもよい。
また、冷却手段を備えたプリンターにおいて、実施形態2のプラテンドラム80を用いたが、例えば実施形態1のプラテンドラム30や、変形例のプラテンドラム300と冷却手段を組み合わせてもよい。
1…画像記録装置としてのプリンター、2…繰出部、3…画像記録領域としてのプロセス部、4…巻取部、7…ステアリングユニット、10…ホストコンピューター、20…繰出軸、M20…繰出モーター、21,33,34,41…従動ローラー、S21…テンションセンサー、30,80,300…支持ドラムとしてのプラテンドラム、35…回転軸としてのシャフト、71,81,371…外周部、71a,81a,371a…円柱面としての支持面、72,82,372…伝熱部、73,83,373…接続部、75,85,375…軸保持部、100…ホスト制御部、120…ドライバー、122…メディア、124…プログラム、130…モニター、140…操作部、200…プリンター制御部、S…記録媒体としてのシート。
Claims (5)
- 連続したシート状の記録媒体を、該記録媒体の搬送に伴って従動可能に支持する支持ドラムと、
前記記録媒体を挟んで前記記録媒体の支持面となる前記支持ドラムの円柱面と対向するように配置され、前記記録媒体に紫外線硬化型の液体をインクジェット方式により吐出させて画像を記録する吐出ヘッドと、
前記記録媒体上に着弾した前記液体に紫外線を照射する紫外線照射部と、を備えた画像記録装置であって、
前記支持ドラムは、前記円柱面を有する外周部と、
前記外周部の内側に、前記外周部と熱的に接続された伝熱部と、を有することを特徴とする画像記録装置。 - 請求項1に記載の画像記録装置において、
前記伝熱部を冷却する冷却手段を備えたことを特徴とする画像記録装置。 - 請求項1または2に記載の画像記録装置において、
前記外周部と前記伝熱部とが異なる材料で形成され、前記伝熱部が前記外周部の材料よりも熱伝導率の高い材料で形成されたことを特徴とする画像記録装置。 - 請求項3に記載の画像記録装置において、
前記外周部と前記伝熱部とが同一材料により形成されたことを特徴とする画像記録装置。 - 請求項1〜4のいずれか一項に記載の画像記録装置において、
前記伝熱部に、前記支持ドラムの回転軸へ向かう方向に突出する凸部が設けられたことを特徴とする画像記録装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012099998A JP2013226698A (ja) | 2012-04-25 | 2012-04-25 | 画像記録装置 |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104647895A (zh) * | 2013-11-20 | 2015-05-27 | 精工爱普生株式会社 | 记录装置 |
US11052689B2 (en) | 2019-02-15 | 2021-07-06 | Seiko Epson Corporation | Printing apparatus |
-
2012
- 2012-04-25 JP JP2012099998A patent/JP2013226698A/ja active Pending
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