JP2015160382A

JP2015160382A - プリント装置

Info

Publication number: JP2015160382A
Application number: JP2014037424A
Authority: JP
Inventors: 達石橋; Toru Ishibashi
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2014-02-27
Filing date: 2014-02-27
Publication date: 2015-09-07

Abstract

【課題】インクの乾燥、定着において、熱の付与が不要な領域に対する熱の付与量を低減し、シートの変形が抑制されたプリント装置を提供する。
【解決手段】シートＳのプリント領域の最後端部の位置が検知されることにより、その後端以降のシートＳの余白が搬送路上の所定領域に搬送されて来たときに、対応するファン２３が動作を開始する。これにより、シートＳの余白部分はファンによる気流が当ることによって冷却されるとともに、ヒータ２１からの熱線がシート（余白部分）に当らないようにする。
【選択図】図２

Description

本発明は、インクジェット方式のプリント装置に関し、詳しくは、プリントされたシートに熱を付与してインクの乾燥、定着を促進するための定着技術に関するものである。

インクによってプリントがなされたシートに熱を付与してプリント画像の定着を促進する構成では、シートに熱を付与することによって定着が促進されるものの、同時にその熱がプリント結果に影響を及ぼすことがある。例えば、付与する熱の量がシートにおける位置によって異なることにより、定着後の画像の濃度にむらを生じることがある。また、シートが伸縮し、その収縮の程度がシートによって異なり、その結果、プリントされたシートを配列して１つの画像を掲示する場合、隣り合うシートの画像の位置が合わなくなることもある。

これに対して、特許文献１には、シートのプリントされる領域に対して、プリント前、後それぞれで、プリント時よりは少ない量の熱を付与することが記載されている。これにより、プリント開始時の部分的なシートの温度低下による画像品位の低下を抑制し、また、プリント終了時の部分的なシートの温度上昇によるシート変形を抑制するとしている。

特開２０１２−４５８４９号公報

しかしながら、特許文献１による加熱制御では、プリント動作終了時は、加熱される領域に、シートの非プリント部、例えば、プリントされたシートの余白部分やロール紙の次のページの部分が存在して、熱が付与されることになる。また、プリント開始時は、既にプリントがなされたシートの部分が存在して、同様に熱が付与される。これらの付与される熱はプリント時より少ない量であるものの、例えば、シートが次のページである場合や既にプリントがなされたシートである場合は、プリント時の定着のための熱付与と二重の熱付与が行われることになる。その結果、この熱がシートに対するプリント結果に影響を及ぼし、プリント品位の低下やシート変形をもたらすことになる。

本発明は、上記の問題を解消し、インクの乾燥、定着において、熱の付与が不要な領域に対する熱の付与量を低減することが可能なプリント装置を提供することを目的とする。

そのために本発明は、シートに対してインクを吐出すてプリントを行うプリントヘッドと、シートを搬送する搬送機構と、前記シートの搬送方向において前記プリントヘッドの下流側に位置し、熱源を備え前記搬送されるシートに対して熱を付与する加熱部と、を具え、前記加熱部は、該加熱部によって熱を付与することが可能な範囲のうち、前記搬送されるシートの所定領域に対する、当該加熱部による熱の付与量を減少させることが可能な遮蔽機構を備えたことを特徴とする。

以上の構成によれば、プリント装置におけるインクの乾燥、定着において、熱の付与が不要な領域に対する熱の付与量を低減することが可能となる。

本発明の一実施形態に係るインクジェットプリント装置の概略構成を模式的に示す斜視図である。本発明の第１の実施形態に係る加熱乾燥部における加熱のための構成および加熱遮蔽機構を説明する図である。本発明の第１の実施形態に係る加熱遮蔽機構の他の例を示す図である。（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第１の実施形態に係る加熱遮蔽機構のさらに他の例を示す図である。本発明の第２の実施形態に係る加熱遮蔽機構を示す図である。（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第２の実施形態に係る加熱遮蔽機構の他の例を示す図である。図１に示したプリント装置の過熱乾燥部における、プリント後のシートの、特に、プリント終了直後の加熱領域を示す図である。同じく、シートの余白部が進入してきたときの加熱領域を示す図である。同じく、プリントされた領域の乾燥が終了したと木の加熱領域を示す図である。図１に示したプリント装置の過熱乾燥部７における、前のページの画像形成が終了したときの加熱領域を示す図である同じく、加熱昇温待機時における加熱領域を示す図である。同じく、次のページのプリント開始後の加熱領域を示す図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。
（第１実施形態）
図１は、本発明の一実施形態に係るインクジェットプリント装置の概略構成を模式的に示す斜視図である。図１において、画像形成部３は、プリントヘッド（以下、単に「ヘッド」とも言う）４と、キャリッジ５と、プラテン６を有して構成される。ヘッド４は吐出口を備えインクジェット方式でインクを吐出する。キャリッジ５は、ヘッド４を搭載しプリント媒体であるシートＳの幅方向（主走査方向）に往復動作可能に構成される。プラテン６は、搬送されるシートＳを裏面から支持しつつ吸引によってシートを略平面に保持する。シートＳは、搬送ローラ８と、そこにシートＳを圧接するピンチローラ９によって、主走査方向に対して直角な図中矢印の向き（シート搬送方向；副走査方向）へ、ヘッド４における吐出口配列の長さに対応した所定量ずつ搬送される。画像形成部３では、搬送されるシートＳが一旦停止し、その間にキャリッジ５が往動作または復動作して、その際にヘッド４からシートＳに対してインクを吐出して、上記搬送の所定量の幅を持つ１ライン分のプリントが行われる。１ライン分のプリントが終了すると、シートＳは再び上記所定量搬送されて停止し、キャリッジ５が往動作または復動作によって１ライン分のプリントが行われる。このようにシートＳは間欠搬送を繰り返しながら、１ラインごとにプリントを重ねて画像形成が行われていく。画像形成が行われたシートＳは、加熱乾燥部（加熱部）７で乾燥定着プロセスが行われ、その後、シート搬送方向において加熱乾燥部７の下流側に配置された巻取装置１３によって巻き取られていく。加熱乾燥部７では、その詳細が後述されるように、シートＳに直接または間接的に熱が加えられ所定の温度と時間によってインクに含まれるインク溶剤成分もしくは樹脂成分を蒸発及び融解させることにより膜を生成しシートに固化定着させる。

シート搬送機構における給紙部１０では、ロール状シートＳの巻き取り芯１１が、不図示のスプール軸に取り付けられ、これによりロール状シートＳは、スプール軸によって回転自在に支持される。給紙部１０にセットされ引き出されたシートＳは、給紙部１０からＵターン形状の搬送ガイド対を通って搬送ローラ８とピンチローラ９に挟持され、搬送ローラ８の駆動に合せて画像形成部３へ順次繰り出されて行く。その際、給紙部１０のスプール軸１１には、不図示のトルクリミッタの作用によって回転ブレーキカが作用しており、引き出されたシートＳには所定のテンションが働いて、シート搬送路において弛むことがないように構成されている。画像形成され、乾燥定着が行われたシートＳは、巻取装置１３によって巻き取られていく。巻取装置１３では、不図示のスプール軸によって回転自在に支持される巻取芯１４は、不図示の巻取モータによって巻取駆動力を得ているが、スプール軸と巻取モータの間には不図示のトルクリミッタが設けられていて、所定以上のテンションが発生するとモータが空転するようになっている。

以上の画像形成部とシート搬送機構によって、連続するシートＳにプリントデータに応じて規定されるページごとに画像が形成され、その画像が形成された領域が、以下に説明するように、加熱乾燥部７によって加熱乾燥が行われる。その際、シートＳにおいて画像が形成されたプリント領域の後側には余白部があり、この余白部も加熱乾燥部７内を通る。そして、この余白部は、本実施形態では、次のページのプリントの際に逆方向に搬送されて所定位置まで戻され、その後、その余白部に対して上述と同様にして画像形成および加熱乾燥が行われる。

加熱乾燥部７では、画像形成部３で画像形成が行われたシートＳが搬送機構によって搬送され、その間にシートＳに対して加熱が行われる。本実施形態の加熱乾燥部７は、シートＳの上面からシートＳに対して間接的に熱を付与するものであるが、例えば、シートの下面から直接接触して熱を付与する構成であってもよい。本実施形態の加熱乾燥部７で用いられるヒータは、投入した電気エネルギを電磁波に変換して発生するハロゲンヒータやシーズヒータなどの熱源であり、投入エネルギ量を調節することで発熱量を変化させることができる。

次に、以上説明した構成を有する本実施形態のプリンタにおける加熱乾燥部７による加熱乾燥プロセス、特に、プリント終了後のシート後端部に対する加熱制御について説明する。

図７は、図１に示したプリント装置の過熱乾燥部７における、プリント後のシートＳの、特に、プリント終了直後の加熱領域を示す図である。また、図８は、同じく、シートの余白部が進入してきたときの加熱領域を示す図であり、図９は、同じく、プリントされた領域の乾燥が終了したときの加熱領域を示す図である。

画像形成部３によって画像形成が終了したシートＳが搬送機構によって加熱乾燥部７内へと搬送される。これにより、図７に示すように、シートＳの画像形成がなされたプリント領域６１が加熱乾燥部７内で、乾燥定着される。この搬送の間、不図示の検出部によってシートＳにおける画像形成が行われた領域であるプリント領域６１の最後端の検出が行われ、これにより、加熱乾燥部７内でのプリント領域６１の最後端の位置を知ることができる。この最後端の検出は、搬送機構による送り量とプリント領域のサイズに基づいて検出する方法や、所定エリアに配設された光学センサーによってプリント領域を判断しその最後端部を検出する方法など、公知の方法を用いることができる。図８に示すように、加熱乾燥部７内に進入したシートＳの余白部７１は、シート搬送に伴って加熱乾燥部７内の熱にさらされる。この余白部７１は、図９に示すように、プリント領域６１が加熱乾燥装置７を出るまで熱にさらされることになる。

プリント領域６１の位置の検知によって、シートＳの余白部７１が加熱乾燥部７内に進入したことを検知すると、このシートＳの余白部（非プリント部）７１は、加熱遮蔽機構によって、加熱乾燥部７における熱源からの熱が遮蔽される。

図２は、本実施形態に係る加熱乾燥部７における加熱のための構成および加熱遮蔽機構を説明する図である。

図２に示すように、本実施形態の加熱乾燥部７は、熱源としてのヒータ２１と、ヒータ２１から発生する熱線を反射するリフレクタ２２を備える。この加熱機構によって、ヒータ２１から発生する熱線のうち、直接シートＳに向かう熱線の他、リフレクタ２２で反射した熱線をシートＳに向かうようにしている。そして、これらのシートＳに直接向かう熱線と反射した熱線の合わさった熱線は略一つの方向に向かうように、上記ヒータ２１とリフレクタ２２との位置関係などが構成されている。具体的には、リフレクタ２２は、好ましくは、ヒータ２１を焦点とする放物線断面としヒータ２１側の面が鏡面のように平滑に形成されたものである。なお、この形態に限られず、略シートＳの方向に熱線を偏向させることができれば放物線断面に限定されない。リフレクタは高温に耐えうる材質で構成され、例えばステンレス、アルミなどの金属が好ましい。

なお、加熱機構としては上記の形態に限られない。例えば、直接シートを加熱する形態の場合、加熱機構は、シート搬送面とシート搬送面を加熱するヒータとを備えて構成される。ヒータは面上発熱体や電熱線などの熱源であり、投入エネルギ量を調節することで発熱量を変化させることができる。シート搬送面は、ヒータによる熱を搬送面上略均一化させる目的のもので、高温に耐えうる材質かつ、熱伝導率の高い材質で構成され、例えば銅や銀、アルミなどが挙げられるが、コストや加工性を考慮すると、アルミが好ましい。

以上の加熱機構に対し、本発明は、加熱機構による加熱を選択的に遮断する加熱遮蔽機構を備える。図２に示す例では、加熱遮蔽機構は、ファン２３を備え、ファン２３が発生する気流をシートＳのヒータ２１からの熱が付与される範囲に当てるようにする。具体的には、ファン２３による気流が搬送方向上流側へ向かい、加熱乾燥部内の搬送路における所定の領域に当るようにファン２３の吹き出し口がシートＳ面に対して角度θを形成している。本実施形態では、このファン２３を搬送路に沿って２つ備えている。すなわち、搬送路上の上記所定領域は、設けられる２つのファン２３に対応して規定されるものであり、例えば、加熱乾燥部７内においてヒータ２１による熱が最も多く付与される領域とすることができる。

以上の構成を有する加熱遮蔽機構は、上述したようにシートＳのプリント領域の最後端部の位置が検知されることにより、その後端以降のシートＳの余白が搬送路上の上記所定領域に搬送されて来たときに、対応するファン２３が動作を開始する。これにより、シートＳの余白部分はファンによる気流が当ることによって冷却されるとともに、ヒータ２１からの熱線がシート（余白部分）に当らないようにすることができる。本実施形態では、２つのファン２３が設けられることから、それぞれに対応した所定領域にシート上の余白部分が搬送されて来ると上記の加熱遮蔽制御が行われる。以上の過熱遮蔽の構成によって、プリントがなされない余白部分に付与される熱の付与量を減少させることができシートの変形を抑制することが可能となる。

図３は、本発明の第１の実施形態に係る加熱遮蔽機構の他の例を示す図である。図３において、図２に示す例と異なる点は、ヒータ２１からの熱を遮蔽するための構成である。図３に示す例では、加熱遮蔽機構はシャッター３３を備える。このシャッター３３は、不図示の機構によって、ヒータ２１とシートＳとの間に位置する遮蔽位置と、その位置から退避した退避位置との間を移動可能に設けられている。これにより、図２にて説明した過熱遮蔽制御と同様、シートＳの余白部分が搬送路上の所定領域に搬送されて来たタイミングで、ヒータ２１を遮蔽することができる。

図４（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第１の実施形態に係る加熱遮蔽機構のさらに他の例を示す図である。図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、本例は、ファン２３に吹き出し口としてルーバー４１を設けこのルーバー４１がアクチュエーター等により揺動可能に構成したものである。図４（ａ）に示すように、シートＳの余白部が加熱乾燥装置７内に進入して時間がそれ程経過していない時点では、ルーバー４１の角度を上流側に向けて余白部に該当する冷却領域４２に気流が当るようにする。そして、シート搬送に伴い余白部が加熱乾燥装置７内でより下流側に移動するに連れて、図（ｂ）、（ｃ）に示すように、ルーバー４１の向きをより下流側に変化させる。この構成によれば、最小限のファン２３で細かく遮蔽範囲に対応することが可能となる。

以上の実施形態によれば、シート後端側の画像がプリントされない余白部を選択的にヒータからの熱を遮蔽することができ、余白部に付与される熱の量を低減することが可能となる。また、加熱とその加熱の遮蔽または冷却とを加熱乾燥部内で両立させることができる。その結果、シート後端側の余白部は、上述したように画像形成部までバックフィードされて画像形成が行われ、その画像形成された部分が加熱乾燥部内をとおり加熱乾燥が行われるが、二重の加熱を抑制することが可能となる。これにより、過剰な熱を付与することによるシートの変形やプリント画質の低下を抑制することができる。

また、加熱遮蔽機構による遮蔽によって加熱乾燥が必要な箇所の温度も低下させてしまうことを抑制でき、乾燥（定着）不足といった問題を防止できる。

（第２実施形態）
本発明の第２の実施形態は、プリント動作が終了した後、間欠的に次のページのプリント動作が開始されるときの加熱乾燥プロセスに関する。

図１０は、図１に示したプリント装置の過熱乾燥部７における、前のページの画像形成が終了したときの加熱領域を示す図、図１１は、同じく加熱昇温待機時における加熱領域を示す図、図１２は、次のページのプリント開始後の加熱領域を示す図である。前のページの画像形成が終了したとき、図１０に示すように、前のページのプリント領域９１が加熱乾燥部７内にある。そして、シートＳのプリント領域の最後端が加熱乾燥部７内から排出されると、加熱乾燥部７内は所定の乾燥温度よりも低い温度とされて待機状態となる。そして、次のページのプリントジョブが発生すると、プリント準備状態へと移行する。プリンタが待機状態からプリント準備状態に移行すると、シートは所定の位置までバックフィードされるとともに、加熱乾燥部はヒータによる加熱を開始し、ヒータは所定の出力を維持して加熱乾燥部内の雰囲気温度を上昇させる。このとき、図１１に示すように、加熱乾燥部７内には、前ページのプリント領域９１の後端側の余白部１０１が存在する。このとき、本実施形態では、加熱遮蔽機構によってシートへの熱を遮蔽する。プリント装置は以上の動作を所定時間行ってプリント準備状態を終了し、続いてプリント状態へと移行する。

図１２に示すように、プリントが開始されて画像形成部によって画像形成が行われたシートＳが搬送機構によって加熱乾燥部７内へと搬送されると、シートＳのプリント領域１１１先端部の位置が検知される。そして、プリント部６１先端部が加熱乾燥部内に進入したことを検知すると、シートＳのプリント領域１１１は、加熱遮蔽機構により遮蔽されていた加熱が順次開放されることによってシートＳのプリント領域１に対して熱が付与される。

以上のように本実施形態では、図１１に示すプリント準備状態および図１２に示すプリント開始後において、余白部分１０１に対する熱を遮蔽する。そのための機構は、第１実施形態と同様のものを用いることができる。

図５は、本発明の第２の実施形態に係る加熱遮蔽機構を示す図であり、ファンを用いる形態を示している。図５に示すように、図２に示した第１実施形態に係る加熱遮蔽機構とは、ファン２３が搬送方向下流側を向いている点が異なる。具体的には、ファン２３による気流が搬送方向下流側へ向かい、加熱乾燥部内の搬送路における所定の領域に当るようにファン２３の吹き出し口がシートＳ面に対して角度θを形成している。本実施形態の加熱遮蔽機構は、シートＳのプリント領域の先端部の位置が検知されることにより、その先端より前側のシートＳの余白部が搬送路上の所定領域に搬送されて来たときに、対応するファン２３が動作を開始する。これにより、シートＳの余白部分はファンによる気流が当ることによって冷却されるとともに、ヒータ２１からの熱線がシート（余白部分）に当らないようにすることができる。

図６（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第２の実施形態に係る加熱遮蔽機構の他の例を示す図である。図６（ａ）〜（ｃ）に示すように、本例は、第１実施形態に係る図４に示す形態と同様、ファン２３に吹き出し口としてルーバー４１を設けこのルーバー４１がアクチュエーター等により揺動可能に構成したものである。図６（ａ）に示すように、シートＳにおけるプリント領域の下流側の余白部が加熱乾燥装置７内を搬送される位置に応じて、ルーバー４１の角度を下流側に向けその向きを変化させる。これにより、余白部に該当する冷却領域４２が、図６（ａ）〜（ｃ）に示すように順次移動する位置に応じて、その領域に気流が当るようにすることができる。これにより、最小限のファン２３で細かく遮蔽範囲に対応することが可能となる。

以上の実施形態によれば、第１実施形態と同様、シート先端側の、画像がプリントされない余白部を選択的にヒータからの熱を遮蔽することができ、余白部に付与される熱の量を低減することが可能となる。また、加熱とその加熱の遮蔽または冷却とを加熱乾燥部内で両立させることができる。その結果、シート後端側の余白部は、上述したように画像形成部までバックフィードされて画像形成が行われ、その画像形成された部分が加熱乾燥部内をとおり加熱乾燥が行われるが、二重の加熱を抑制することが可能となる。これにより、過剰な熱を付与することによるシートの変形やプリント画質の低下を抑制することができる。

上述した第１実施形態と第２実施形態それぞれの加熱遮蔽機構を合わせた構成であってもよいことはもちろんである。例えば、図２および図５示す構成では、下流側および上流側を向くそれぞれファン２３を設けてもよく、または、１つのファン２３においてダクトを可動な形態として下流側および上流側を向くようにしてもよい。

３画像形成部
４プリントヘッド
７加熱乾燥部
２１ヒータ
２２リフレクタ
２３ファン
３３シャッター
４１ルーバー
Ｓシート

Claims

シートに対してインクを吐出してプリントを行うプリントヘッドと、
シートを搬送する搬送機構と、
前記シートの搬送方向において前記プリントヘッドの下流側に位置し、熱源を備え前記搬送されるシートに対して熱を付与する加熱部と、
を具え、
前記加熱部は、該加熱部によって熱を付与することが可能な範囲のうち、前記搬送されるシートの所定領域に対する、当該加熱部による熱の付与量を減少させることが可能な遮蔽機構を備えたことを特徴とするプリント装置。
前記所定領域は、シートのプリントされた領域の、前記搬送方向において後側の部分であることを特徴とする請求項１に記載のプリント装置。
前記所定領域は、シートのプリントされた領域の、前記搬送方向において前側の部分であることを特徴とする請求項１に記載のプリント装置。
前記遮蔽機構は、ファンを備え、前記ファンが発生する気流を前記シートの所定領域に当てることにより、当該領域に対する熱の付与量を減少させることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のプリント装置。
前記ファンの吹き出し口は、移動可能に構成され、前記シートの搬送に伴う前記所定領域の移動に応じて前記吹き出し口の向きを変えることが可能であることを特徴とする請求項４に記載のプリント装置。
前記遮蔽機構は、シャッターを備え、前記シャッターが前記熱源からの熱を前記シートの所定領域に対して遮蔽することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のプリント装置。