JP2017226109A - 照射装置、画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】対象に光を照射する照射装置において、光の照射の対象で反射した反射光が進行する進行方向に配置されている部品の、反射光を受けることによる損傷を抑制する。
【解決手段】照射装置５０は、対象Ｐへ光Ｌ１を照射する照射部５８と、対象Ｐで反射した反射光Ｌ２が進行する進行方向に配置された部品６０、６２、６４と、進行方向における対象Ｐと部品６０、６２、６４との間に配置され、反射光Ｌ２を遮る遮光部７６と、を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、照射装置、画像形成装置に関する。

特許文献１には、インクが吐出された記録媒体にレーザ光を照射して記録媒体を乾燥させる構成が開示されている。

特開２０１５−１４７３４７号公報

ここで、レーザ光の照射の対象で反射した反射光が進行する進行方向に部品が配置されていると、当該部品が反射光を受けて損傷する場合がある。

本発明は、対象と部品との間に反射光が進行する光路が存在する構成に比べ、部品の損傷を抑制することを目的とする。

請求項１の発明は、対象へ光を照射する照射部と、前記対象で反射した反射光が進行する進行方向に配置された部品と、前記進行方向における前記対象と前記部品との間に配置され、前記反射光を遮る遮光部と、を備える。

請求項２の発明は、前記照射部及び前記部品と前記対象との間に配置され、前記光が透過する透過部材を備え、前記遮光部は、前記透過部材を前記対象側から支持する支持部を兼ねる。

請求項３の発明は、前記遮光部における前記対象側の部分に設けられ、前記反射光を前記対象側へ反射する反射部を備える。

請求項４の発明は、前記遮光部における前記部品側の部分に設けられ、前記照射部からの光を吸収する吸収部を備える。

請求項５の発明は、液滴を記録媒体に吐出して画像を形成する画像形成部と、前記対象としての前記記録媒体に光を照射して前記記録媒体を乾燥させる請求項１〜４のいずれか１項に記載の照射装置と、を備える。

本発明の請求項１の構成によれば、対象と部品との間に反射光が進行する光路が存在する構成に比べ、部品の損傷を抑制できる。

本発明の請求項２の構成によれば、遮光部と支持部とが別部品である構成に比べ、部品点数を低減できる。

本発明の請求項３の構成によれば、反射光が対象へ反射されない構成に比べ、対象に光が照射される照射効率が向上する。

本発明の請求項４の構成によれば、照射部からの迷光などの光が遮光部で部品へ反射される構成に比べ、部品の損傷を抑制できる。

本発明の請求項５の構成によれば、部品と記録媒体との間に反射光が進行する光路が存在する構成に比べ、記録媒体の乾燥不良が抑制できる。

本実施形態に係る画像形成装置の構成を示す概略図である。 本実施形態に係る乾燥装置の構成を示す正断面図である。 本実施形態に係る乾燥装置の構成を示す底面図である。 本実施形態に係る冷却器の構成を示す底面図である。 比較例に係る乾燥装置の構成を示す正断面図である。 第一変形例に係る乾燥装置の構成を示す正断面図である。 第二変形例に係る乾燥装置の構成を示す正断面図である。 第三変形例に係る乾燥装置の構成を示す正断面図である。 第四変形例に係る乾燥装置の構成を示す正断面図である。 第五変形例に係る乾燥装置の構成を示す正断面図である。

以下に、本発明に係る実施形態の一例を図面に基づき説明する。

（画像形成装置１０）
まず、画像形成装置１０（吐出装置）について説明する。図１は、画像形成装置１０の構成を示す概略図である。

画像形成装置１０は、連帳紙Ｐ（記録媒体の一例、対象の一例）を予め定められた搬送方向Ｘへ搬送して、当該連帳紙Ｐに液滴を吐出して画像を形成する装置である。具体的には、画像形成装置１０は、図１に示されるように、搬送部１６と、吐出ヘッド４０（画像形成部の一例）と、乾燥装置５０（照射装置の一例）と、駆動回路１８と、を備えている。

吐出ヘッド４０及び乾燥装置５０は、連帳紙Ｐの搬送方向Ｘの上流側から下流側に向かってこの順で配置されている。したがって、搬送部１６によって搬送される連帳紙Ｐの各部分に対して、吐出動作及び乾燥動作が、この順で実行される。

（搬送部１６）
搬送部１６は、連帳紙Ｐを搬送する機能を有する部分である。具体的には、搬送部１６は、連帳紙Ｐを巻き出す巻出ロール２２と、連帳紙Ｐを巻き取る巻取ロール２４と、巻掛ロール２５、２７と、を有している。巻取ロール２４は、巻き取り方向（図１における時計周り方向）へ駆動部２８によって回転駆動される。これにより、巻取ロール２４側へ連帳紙Ｐが引っ張られて、巻出ロール２２が連帳紙Ｐを巻き出す。このように、駆動部２８が巻取ロール２４を回転駆動することによって、連帳紙Ｐが張力を付与された状態で、巻出ロール２２から巻取ロール２４へ搬送方向Ｘに沿って搬送される。

巻掛ロール２５は、巻出ロール２２と吐出ヘッド４０との間で連帳紙Ｐが巻き掛けられている。巻掛ロール２７は、乾燥装置５０と巻取ロール２４との間で連帳紙Ｐが巻き掛けられている。これにより、巻出ロール２２から巻取ロール２４までの連帳紙Ｐの搬送経路が定められている。

（吐出ヘッド４０）
吐出ヘッド４０（画像形成部の一例）は、インク滴（液滴の一例）を連帳紙Ｐに吐出する吐出部として機能する。具体的には、吐出ヘッド４０は、例えば、黒色のインク滴を連帳紙Ｐに吐出して、連帳紙Ｐに画像を形成する。

（乾燥装置５０）
乾燥装置５０（照射装置の一例）は、インク滴が吐出された連帳紙Ｐを乾燥する装置である。具体的には、乾燥装置５０は、図２に示されるように、筐体７０と、ガラス板５４と、冷却器５６と、面発光型半導体レーザ（ＶＣＳＥＬ）のチップ５８（照射部の一例）と、を有している。さらに、乾燥装置５０は、プリント配線基板６０（部品の一例）と、フレキシブルプリント基板６２（部品の一例）と、サーミスタ６４（部品の一例）と、を有している。

冷却器５６は、図３の底面図に示されるように、連帳紙Ｐの搬送方向Ｘと交差する交差方向Ｙ（連帳紙Ｐの幅方向）に沿って複数配置されている。なお、図３では、ガラス板５４の図示を省略している。

チップ５８は、図２に示されるように、各冷却器５６の下面に複数実装されている。具体的には、チップ５８は、図３に示されるように、各冷却器５６の下面に二次元状（図４の例では６×５）に配置されている。各チップ５８は、図２に示されるように、連帳紙Ｐへレーザ光Ｌ１（光の一例）を照射する。各チップ５８が連帳紙Ｐへレーザ光Ｌ１を照射することで、インクの水分を蒸発させて、連帳紙Ｐの画像が形成された部分を乾燥させる。なお、チップ５８は、連帳紙Ｐとの間に、例えば、１０ｍｍ程度の間隔を有している。

各冷却器５６は、冷却水が流通する流路（図示省略）が内部に形成された直方体状に形成されている。冷却器５６では、流入管５６Ａを通じて内部へ流入した冷却水が、内部の流路を流通した後、流出管５６Ｂへ流出される。これにより、冷却器５６の下面に実装された各チップ５８を冷却する。なお、冷却器５６は、上面が筐体７０の後述の上壁７４に取り付けられている。

プリント配線基板６０は、図４の底面図に示されるように、二次元状に配置されたチップ５８に対する一方側（連帳紙Ｐの搬送方向Ｘの上流側）及び他方側（連帳紙Ｐの搬送方向Ｘの下流側）のそれぞれに配置されている。プリント配線基板６０は、各チップ５８と電気的に接続されている。

フレキシブルプリント基板６２は、配線として機能する基板であり、２つのプリント配線基板６０のそれぞれに電気的に接続されている。具体的には、各フレキシブルプリント基板６２は、一端部が各プリント配線基板６０に接続され、他端部が駆動回路１８（図１参照）に接続されている。なお、フレキシブルプリント基板６２は、図２に示されるように、筐体７０の後述の側壁７２の開口部７２Ａを通じて、筐体７０の外部へ引き出されている。

このフレキシブルプリント基板６２及びプリント配線基板６０を介して、駆動回路１８から各チップ５８へ駆動信号及び電力が供給されて、各チップ５８が駆動される。

サーミスタ６４は、図２及び図４に示されるように、チップ５８に対する一方側（連帳紙Ｐの搬送方向Ｘの上流側）に配置されたフレキシブルプリント基板６２に配置されている。サーミスタ６４は、プリント配線基板６０の温度を検知する検知部として機能する。

筐体７０は、例えば、金属材料で構成されており、放熱性を有している。筐体７０は、具体的には、図２に示されるように、一対の側壁７２と、上壁７４と、遮光部７６と、前壁７８（図３参照）と、後壁７９（図３参照）と、を有している。

前壁７８及び後壁７９は、正面視（図２参照）における前方側（図２における紙面手前側）及び後方側（図２における紙面奥側）に配置されている。すなわち、前壁７８及び後壁７９は、図３に示されるように、複数の冷却器５６に対する交差方向Ｙの一方側及び他方側に配置されている。

一対の側壁７２は、図２に示されるように、複数の冷却器５６に対する搬送方向Ｘの上流側及び下流側に配置されている。側壁７２の上部には、各フレキシブルプリント基板６２が通される開口部７２Ａが形成されている。

一対の側壁７２は、前壁７８及び後壁７９と連結されており、前壁７８及び後壁７９とで、平面視（底面視）における冷却器５６の四方を囲んでいる。すなわち、一対の側壁７２、前壁７８及び後壁７９が、冷却器５６の周囲を囲む周壁７５を構成している。

上壁７４は、周壁７５（一対の側壁７２、前壁７８及び後壁７９）の上端と連結されており、周壁７５の上側を閉鎖している。この上壁７４の下面に対して、冷却器５６が取り付けられている。また、上壁７４には、冷却器５６に接続された流入管５６Ａ及び流出管５６Ｂが貫通されている。

ガラス板５４は、複数の冷却器５６に設けられたチップ５８と、連帳紙Ｐと、の間に配置されており、周壁７５の下方側を閉鎖している。これにより、開口部７２Ａを除いて筐体７０の内部を閉鎖する閉鎖空間が形成されている。ガラス板５４は、レーザ光Ｌ１の照射によってインクの水分が蒸発することで発生する水蒸気や、インクのミストや、連帳紙Ｐの紙粉などから、チップ５８を保護する機能を有している。

このガラス板５４は、搬送方向Ｘの上流側部分及び下流側部分が、連帳紙Ｐで反射した反射光Ｌ２を遮る遮光部７６によって下側から支持されている。すなわち、遮光部７６は、ガラス板５４を連帳紙Ｐ側から支持する支持部を兼ねている。この遮光部７６は、側壁７２の下端部に一体に設けられている。

なお、ガラス板５４の交差方向Ｙの一方側部分及び他方側部分は、支持部９２、９３（図３参照）によって下側から支持されている。

ここで、本実施形態では、プリント配線基板６０、フレキシブルプリント基板６２の一部、及びサーミスタ６４（以下、これらをまとめて、部品６０、６２、６４という）は、図２に示されるように、連帳紙Ｐで反射した反射光Ｌ２が進行する進行方向に配置されている。なお、ここでいう反射光Ｌ２は、主に、連帳紙Ｐで正反射した反射光をいう。

そして、遮光部７６は、反射光Ｌ２の進行方向における連帳紙Ｐと、部品６０、６２、６４との間に配置されている。遮光部７６は、部品６０、６２、６４へ向かう反射光Ｌ２を遮る機能を有している。

なお、２つの遮光部７６は、その間に隙間を有しており、チップ５８から照射されるレーザ光Ｌ１の連帳紙Ｐへの光路を確保している。また、遮光部７６には、チップ５８から照射されるレーザ光Ｌ１のうち、迷光や、広角域に照射されるレーザ光が当たる場合がある。

（本実施形態に係る作用）
次に、本実施形態に係る作用を説明する。

本実施形態に係る画像形成装置１０では、図１に示されるように、巻出ロール２２から巻取ロール２４へ搬送方向Ｘに沿って搬送される連帳紙Ｐに対して、吐出ヘッド４０からインク滴が吐出されて、連帳紙Ｐに画像が形成される。連帳紙Ｐの画像が形成された部分が、乾燥装置５０へ搬送されて、図２に示されるように、当該部分にチップ５８からレーザ光Ｌ１が照射される。これにより、インクの水分が蒸発して、連帳紙Ｐの画像が形成された部分が乾燥される。

ここで、乾燥装置５０では、部品６０、６２、６４は、連帳紙Ｐで反射した反射光Ｌ２が進行する進行方向に配置されている。このため、図５に示されるように、連帳紙Ｐと部品６０、６２、６４との間に反射光Ｌ２が進行する光路が確保されている構成（比較例）では、連帳紙Ｐからの反射光Ｌ２が部品６０、６２、６４に当たる。これにより、部品６０、６２、６４が加熱され、部品６０、６２、６４が経時的に損傷する場合がある。なお、連帳紙Ｐとして白紙を用いた場合では、非画像形成部分において、例えば、反射率が８０％程度とされる。

これに対して、本実施形態では、図２に示されるように、遮光部７６が、連帳紙Ｐから部品６０、６２、６４へ向かう反射光Ｌ２を遮る。このため、部品６０、６２、６４に反射光Ｌ２が当たりにくく、部品６０、６２、６４の損傷が抑制される。このように、部品６０、６２、６４の損傷が抑制されることで、乾燥装置５０の動作不良が抑制され、連帳紙Ｐの乾燥不良が抑制される。

また、本実施形態では、遮光部７６は、ガラス板５４を連帳紙Ｐ側から支持する支持部を兼ねている。このため、当該支持部と遮光部７６とが別部品である構成に比べ、部品点数が低減される。

（第一変形例に係る乾燥装置１５０）
乾燥装置１５０では、図６に示されるように、反射光Ｌ２を下方側（連帳紙Ｐ側）へ反射する反射膜１８６（反射部の一例）が、遮光部７６の下面（連帳紙Ｐ側の部分）に設けられている。この点で、乾燥装置５０と異なっている。

反射膜１８６は、例えば、メッキ処理や、塗装や、蒸着膜などによって形成される。なお、反射部としては、例えば、遮光部７６の表面を鏡面加工（研磨など）したものであってもよい。

乾燥装置１５０によれば、反射膜１８６は、連帳紙Ｐから部品６０、６２、６４へ向かう反射光Ｌ２を遮るだけでなく、連帳紙Ｐ側へ反射する。このため、反射光Ｌ２が連帳紙Ｐへ反射されない構成に比べ、連帳紙Ｐにレーザ光が照射される照射効率が向上する。このため、連帳紙Ｐの乾燥効率が向上する。また、反射光Ｌ２を反射することで、反射光Ｌ２の吸収による、遮光部７６を含む筐体７０の温度上昇が抑制される。

（第二変形例に係る乾燥装置２５０）
乾燥装置２５０では、図７に示されるように、チップ５８からのレーザ光を吸収する吸収膜２８８（吸収部の一例）が、遮光部７６の上面（部品６０、６２、６４側の部分）に設けられている。この点で、乾燥装置１５０と異なっている。

吸収膜２８８としては、例えば、無電解ニッケルメッキ、黒色アルマイト処理、レイデント処理（登録商標）、黒色塗膜などがある。

乾燥装置２５０によれば、チップ５８から照射されたレーザ光Ｌ１のうち、迷光や広角域のレーザ光Ｌ３が、遮光部７６へ向けて照射された場合でも、当該迷光や広角域のレーザ光Ｌ３が吸収膜２８８で吸収される。このため、当該迷光や広角域のレーザ光Ｌ３が遮光部７６で部品６０、６２、６４へ反射される構成に比べ、部品６０、６２、６４の損傷が抑制される。

なお、乾燥装置２５０では、反射膜１８６及び吸収膜２８８を有していたが、反射膜１８６を有せず吸収膜２８８を有する構成であってもよい。

（第三変形例に係る乾燥装置３５０）
乾燥装置３５０では、図８に示されるように、反射光Ｌ２を下方側（連帳紙Ｐ側）へ反射する反射膜１８６（遮光部の一例）が、ガラス板５４の下面に設けられている。反射膜１８６は、反射光Ｌ２の進行方向における連帳紙Ｐと、部品６０、６２、６４との間に配置されており、部品６０、６２、６４へ向かう反射光Ｌ２を遮る。すなわち、反射膜１８６は、反射部を有する遮光部の一例として機能する。なお、２つの反射膜１８６は、その間に隙間を有しており、チップ５８から照射されるレーザ光Ｌ１の連帳紙Ｐへの光路を確保している。

また、乾燥装置３５０は、乾燥装置５０における遮光部７６に替えて、ガラス板５４を連帳紙Ｐ側から支持する支持部３７６を有している。支持部３７６は、反射光Ｌ２の進行方向（遮光範囲）に配置されておらず、反射光Ｌ２を遮る機能を有していない。

なお、反射膜１８６は、ガラス板５４の側端部まで配置されており、ガラス板５４の側端部と支持部３７６とで挟まれている。乾燥装置３５０は、以上の点で、乾燥装置１５０と異なっている。

乾燥装置３５０によれば、反射膜１８６は、連帳紙Ｐから部品６０、６２、６４へ向かう反射光Ｌ２を遮るだけでなく、連帳紙Ｐ側へ反射する。このため、反射光Ｌ２が連帳紙Ｐへ反射されない構成に比べ、連帳紙Ｐにレーザ光が照射される照射効率が向上する。このため、連帳紙Ｐの乾燥効率が向上する。また、反射光Ｌ２を反射することで、反射光Ｌ２の吸収による筐体７０の温度上昇が抑制される。

（第四変形例に係る乾燥装置４５０）
乾燥装置４５０では、図９に示されるように、反射光Ｌ２を下方側（連帳紙Ｐ側）へ反射する反射膜１８６（遮光部の一例）が、ガラス板５４の上面に設けられている。反射膜１８６は、反射光Ｌ２の進行方向における連帳紙Ｐと、部品６０、６２、６４との間に配置されており、部品６０、６２、６４へ向かう反射光Ｌ２を遮る。すなわち、反射膜１８６は、反射部を有する遮光部の一例として機能する。なお、２つの反射膜１８６は、その間に隙間を有しており、チップ５８から照射されるレーザ光Ｌ１の連帳紙Ｐへの光路を確保している。乾燥装置４５０は、以上の点で、乾燥装置３５０と異なっている。

このように、遮光部及び反射部としては、反射光Ｌ２の進行方向における連帳紙Ｐと部品６０、６２、６４との間の種々の位置に配置することが可能である。

（第五変形例に係る乾燥装置５５０）
乾燥装置５５０では、交差方向Ｙに沿って複数配置された冷却器５６の列が、図１０に示されるように、搬送方向Ｘに沿って複数（図１０の例では２つ）配置されている。すなわち、冷却器５６は、二次元状に配置されている。この二次元状に配置された冷却器５６が筐体７０に収容されている。この構成では、二次元状に配置された複数の冷却器５６が単一(共通）のガラス板５４で保護されている。

この構成では、ガラス板５４における搬送方向Ｘの下流側及び上流側には、遮光部７６が配置されている。一方、ガラス板５４における搬送方向Ｘの中央部分には、遮光部７６が配置されておらず、反射膜１８６が設けられている。このように、ガラス板５４を支持する支持部が配置しにくい搬送方向Ｘの中央部分においては、反射膜１８６を設けることで、反射光Ｌ２を遮るようにしてもよい。

（他の変形例）
本実施形態では、照射装置の一例としての乾燥装置について説明したが、照射装置としては、乾燥装置に限られない。照射装置としては、例えば、対象に光を照射して照明する照明装置であってもよく、対象に光を照射する装置であればよい。

本実施形態では、照射の対象として、連帳紙Ｐを用いたが、これに限られず、対象としては、光を反射する反射物であればよい。

本実施形態では、反射光Ｌ２が進行する進行方向に配置された部品の一例として、プリント配線基板６０、フレキシブルプリント基板６２の一部、及びサーミスタ６４が適用された例について説明したが、部品としては、これらに限られない。部品としては、例えば、他の電子部品や、他の耐熱性の低い部品であってもよい。

本発明は、上記の実施形態に限るものではなく、その主旨を逸脱しない範囲内において種々の変形、変更、改良が可能である。例えば、上記に示した変形例は、適宜、複数を組み合わせて構成してもよい。

１０ 画像形成装置
４０ 吐出ヘッド（画像形成部の一例）
５０、１５０、２５０、３５０、４５０、５５０ 乾燥装置（照射装置の一例）
５４ ガラス板（透過部材の一例）
５８ チップ（照射部の一例）
６０ プリント配線基板（部品の一例）
６２ フレキシブルプリント基板（部品の一例）
６４ サーミスタ（部品の一例）
７６ 遮光部
１８６ 反射膜（反射部の一例、遮光部の一例）
２８８ 吸収膜（吸収部の一例）
Ｌ１ レーザ光（光の一例）
Ｌ２ 反射光
Ｐ 連帳紙（対象の一例、記録媒体の一例）

請求項１の発明は、前記照射部及び前記部品と前記対象との間に配置され、前記光が透過する透過部材を備え、前記遮光部は、前記透過部材を前記対象側から支持する支持部を兼ねる。

請求項１の発明は、前記遮光部における前記対象側の部分に設けられ、前記反射光を前記対象側へ反射する反射部を備える。

請求項２の発明は、前記遮光部における前記部品側の部分に設けられ、前記照射部からの光を吸収する吸収部を備える。

請求項３の発明は、液滴を記録媒体に吐出して画像を形成する画像形成部と、前記記録媒体に光を照射して前記記録媒体を乾燥させる照射部と、を備える。

本発明の請求項１の構成によれば、遮光部と支持部とが別部品である構成に比べ、部品点数を低減できる。

本発明の請求項１の構成によれば、反射光が対象へ反射されない構成に比べ、対象に光が照射される照射効率が向上する。

本発明の請求項２の構成によれば、照射部からの迷光などの光が遮光部で部品へ反射される構成に比べ、部品の損傷を抑制できる。

本発明の請求項３の構成によれば、部品と記録媒体との間に反射光が進行する光路が存在する構成に比べ、記録媒体の乾燥不良が抑制できる。

請求項３の発明は、液滴を記録媒体に吐出して画像を形成する画像形成部を備える。

Claims (5)

1. 対象へ光を照射する照射部と、
   前記対象で反射した反射光が進行する進行方向に配置された部品と、
   前記進行方向における前記対象と前記部品との間に配置され、前記反射光を遮る遮光部と、
   を備える照射装置。
2. 前記照射部及び前記部品と前記対象との間に配置され、前記光が透過する透過部材を備え、
   前記遮光部は、前記透過部材を前記対象側から支持する支持部を兼ねる
   請求項１に記載の照射装置。
3. 前記遮光部における前記対象側の部分に設けられ、前記反射光を前記対象側へ反射する反射部
   を備える請求項１又は２に記載の照射装置。
4. 前記遮光部における前記部品側の部分に設けられ、前記照射部からの光を吸収する吸収部
   を備える請求項１〜３のいずれか１項に記載の照射装置。
5. 液滴を記録媒体に吐出して画像を形成する画像形成部と、
   前記対象としての前記記録媒体に光を照射して前記記録媒体を乾燥させる請求項１〜４のいずれか１項に記載の照射装置と、
   を備える画像形成装置。