JP2018099797A - インクジェットプリンタ - Google Patents

Abstract

【課題】インクヘッドの冷却効率を向上することができるとともに冷却ファンの構造を簡素化することでシステム全体の省力化、小型化を図ることができるようにする。【解決手段】インクヘッドのインクジェットノズルから、上記インクヘッドに対して相対的に移動するメディアに対してインクを吐出するインクジェットプリンタにおいて、メディアに対してインクを吐出するインクジェットノズルを備えたインクヘッドと、上記インクヘッドの少なくとも一部を被覆してダクト構造を形成する筐体と、冷却風を発生するとともに上記ダクト構造内における上記インクヘッドに上記冷却風が直接当たる位置に配設された冷却ファンとを有する。【選択図】 図２

Description

本発明は、インクジェットプリンタに関し、さらに詳細には、インクヘッドからインクジェット方式によりインクを吐出するインクジェットプリンタに関する。

なお、本明細書において「メディア」とは、普通紙などの紙類よりなる各種の記録媒体は勿論のこと、ＰＶＣ、ポリエステルなどの樹脂材料やアルミ、鉄、木材のような材料などの各種材料が含まれるものとする。

また、本明細書において「インクジェット方式」とは、二値偏向方式あるいは連続偏向方式などの各種の連続方式や、サーマル方式あるいは圧電素子方式などの各種のオンデマンド方式を含む、従来より公知の各種の手法によるインクジェット技術を用いた印刷方法を意味するものとする。

従来より、マイクロコンピューターによって全体の動作を制御され、メディアたる記録紙と対向する面にインクジェット方式によりインクを吐出するインクジェットノズルを備えたインクヘッドに液体状のインクを供給し、供給されたインクをインクジェットノズルから記録紙に対して吐出して、当該記録紙上に印刷を行うようにしたインクジェットプリンタが知られている。

こうしたインクジェットプリンタとしては、発熱源であるインクヘッドや制御基板を冷却するために、複数の冷却ファンを点在して設けるようにしたものが知られている。

しかしながら上記したインクジェットプリンタにおいては、複数の発熱源に対してそれぞれ独立してファンを配置していた。そのため、それぞれのファンのサイズが大きくなり、コストが増大するという問題点があった。

なお、本願出願人が特許出願のときに知っている先行技術は、文献公知発明に係る発明ではないため、本願明細書に記載すべき先行技術文献情報はない。

本発明は、従来の技術における上記したような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、インクヘッドの冷却効率を向上することができるとともに冷却ファンの構造を簡素化することでシステム全体の省力化、小型化を図ることができるようにしたインクジェットプリンタを提供しようとするものである。

上記目的を達成するために、本発明は、インクヘッドを被覆する筐体によりダクト構造を形成し、このダクト構造内におけるインクヘッドへ冷却風が直接当たる位置に冷却ファンを配設するようにしたものである。

即ち、本発明は、インクヘッドのインクジェットノズルから、上記インクヘッドに対して相対的に移動するメディアに対してインクを吐出するインクジェットプリンタにおいて、メディアに対してインクを吐出するインクジェットノズルを備えたインクヘッドと、上記インクヘッドの少なくとも一部を被覆してダクト構造を形成する筐体と、冷却風を発生するとともに上記ダクト構造内における上記インクヘッドに上記冷却風が直接当たる位置に配設された冷却ファンとを有するようにしたものである。

また、本発明は、上記した本発明において、上記ダクト構造内における上記インクヘッドの上方側に第２の冷却ファンを配設したものである。

また、本発明は、上記した本発明において、上記ダクト構造は、上記冷却ファンの送風方向において上記インクヘッドよりも下流側であり、かつ、上記メディアの搬送方向において上記インクヘッドの上記インクジェットノズルよりも後方側に配置された排気口を有するものである。

また、本発明は、上記した本発明において、上記排気口は、上記排気口から排出された空気を上記メディアへ向けて送風するガイド部材を有するものである。

本発明は、以上説明したように構成されているので、インクヘッドの冷却効率を向上することができるとともに冷却システム全体の省力化、小型化を図ることができるようになるという優れた効果を奏するものである。

図１は、本発明によるインクジェットプリンタの実施の形態の一例をあらわす概略構成斜視説明図である。 図２は、図１に示すインクジェットプリンタのＩＩ−ＩＩ線による断面における要部概略構造をあらわす断面構成説明図である。 図３は、筐体の概略構造を模式的にあらわす斜視説明図である。

以下、添付の図面を参照しながら、本発明によるインクジェットプリンタの実施の形態の一例を詳細に説明するものとする。

図１には本発明によるインクジェットプリンタの実施の形態の一例をあらわす概略構成斜視説明図が示されており、図２には図１に示すインクジェットプリンタのＩＩ−ＩＩ線による断面における要部概略構造をあらわす断面構成説明図が示されており、図３には筐体の概略構造を模式的にあらわす斜視説明図が示されている。

本発明によるインクジェットプリンタ１０は、基台部材１２に支持され主走査方向に延長して配設された固定系のベース部材１４を備えている。ベース部材１４上には、上面に記録紙２８を配置するプラテン１５が設けられている。

ベース部材１４の左右両端には側方部材１６Ｌ、１６Ｒが配設され、側方部材１６Ｒ側には側方ユニット１８が配設されている。

インクジェットプリンタ１０は、左右２つの側方部材１６Ｌ、１６Ｒを連結する中央壁２０を備え、中央壁２０の壁面には主走査方向に延長してガイドレール２２が配設されている。

符号２４は、中央壁２０の壁面に平行して主走査方向に移動自在に配設されたワイヤーである。キャリッジ２６は、ワイヤー２４に固定的に配設されるとともにガイドレール２２に摺動自在に装着されている。キャリッジ２６には、プラテン１５上に位置するメディアたる記録紙２８と対向するようにしてインクヘッド３０が搭載されている。インクヘッド３０の下面に位置するインクジェットノズル面３０ａには、インクジェット方式によりインクを吐出するインクジェットノズルが設けられている。

キャリッジ２６に搭載されたインクヘッド３０は、記録紙２８と対向するインクジェットノズル面３０ａを除いて筐体３２で覆われている。

なお、こうしたインクジェットプリンタ１０の全体の動作は、マイクロコンピューター３４によって制御されている。

また、インクジェットプリンタ１０においては、上記したようにメディアとして記録紙２８を用いるものとする。この記録紙２８は、給紙装置によってプラテン１５上に供給され、幅方向たる主走査方向において所定の長さを有するとともに、主走査方向と直交する方向、即ち、記録紙２８の長手方向に搬送される。なお、主走査方向と直交する方向、即ち、記録紙２８の搬送方向（本明細書においては、「記録紙２８の搬送方向」を単に「搬送方向」と適宜に称する。）かつ記録紙２８の長手方向を、以下、「副走査方向」と称する。

記録紙２８を搬送する給紙装置の構成としては、従来より公知の構成を用いることができる。本実施の形態においては、図２に示すように、モーターの作動により回転するグリッドローラー６０と回動自在なピンチローラー６２との間に記録紙２８を狭持し、グリッドローラー６０を矢印Ａ方向に回転することにより記録紙２８を搬送する。

そして、このインクジェットプリンタ１０においては、マイクロコンピューター３４の制御に従って記録紙２８上に印刷が行われる。

即ち、マイクロコンピューター１０の制御に従って、ワイヤー２４の巻き取りによりワイヤー２４が移動すると、このワイヤー２４の移動に伴って、キャリッジ２６が主走査方向における行き方向（往路）および帰り方向（復路）に往復移動する。これにより、キャリッジ２６に搭載されたインクヘッド３０が、プラテン１５上に搬送された記録紙２８上を主走査方向における行き方向（往路）および帰り方向（復路）に一体的に往復移動し、記録紙２８上に印刷が行われる。

インクジェットプリンタ１０においては、ベース部材１４に廃液タンク４２が配設されており、側方ユニット１８に着脱可能に配設されるインクカートリッジ(図示せず。）から廃液タンクインク４２へ至るインク経路が形成されている。

インクジェットプリンタ１０には、インクヘッド３０のインクジェットノズル面３０ａに設けられたインクジェットノズルに対してキャッピングするキャップ装置３８が設けられている。

なお、符号４０は作業者がインクジェットプリンタ１０の動作を制御するための操作子を備えた操作パネルであり、インクジェットプリンタ１０の動作状態を表示するための表示部４０ａが設けられている。

キャリッジ２６は、ガイドレール２２に摺動自在に装着されるとともに高さ方向に延設された立設部２６ａと、立設部２６ａの上端部において水平方向に延設されたプリント基板支持部１６ｂとにより構成されている。プリント基板支持部２６ｂ上には、インクヘッド３０の動作を制御するための回路を組み込んだプリント基板６４が搭載されている。プリント基板６４は、ボルト６６によりプリント基板支持部２６ｂ上に固定されている。符号６８は、プリント基板６４とインクヘッド３０とを接続するケーブルである。

筐体３２は、インクヘッド３０を被覆する外装部材である。筐体３２は、インクヘッド３０の上方側に位置するとともにプリント基板支持部２６ｂと対向する位置に形成された天板部３２ａと、天板部３２ａにおける搬送方向前方側端部から搬送方向前方側下方へ傾斜した傾斜部３２ｂと、傾斜部３２ｂの下方側端部から下方側に延設された前方部３２ｃと、前方部３２ｃの下方側端部から延設された底部３２ｄと、天板部３２ａと傾斜部３２ｂと前方部３２ｃと底部３２ｄとにより形成された空間を主走査方向における両端部で遮蔽する側壁部３２ｅとを有して構成されている。

また、筐体３２は、天板部３２ａの搬送方向後方側端部に下方縁部３２ｆを備えており、天板部３２ａ、側壁部３２ｅおよび下方縁部３２ｆにより、プリント基板６４ならびにインクヘッド３０の上方側に位置する上方開口部７０が形成されている。上方開口部７０の近傍には、筐体３２の外部から空気を吸気してプリント基板６４に向けて冷却風を送風し、プリント基板６４の冷却を図る冷却ファンとしてプリント基板用冷却ファン７２が配設されている。

筐体３２においては、前方部３２ｃにおけるインクヘッド３０と対向する領域が切り欠かれており、下方開口部７４が形成されている。下方開口部７４の近傍には、筐体３２の外部から空気を吸気してインクヘッド３０に向けて冷却風を送風し、インクヘッド３０の冷却を図る冷却ファンとしてインクヘッド用冷却ファン７６が配設されている。

筐体３２の底部３２ｄの搬送方向後方側端部とキャリッジ２６の立設部２６ａの下方側端部との間は開口しており、プリント基板用冷却ファン７２およびインクヘッド用冷却ファン７６から送風された空気を排出する排気口７８が設けられている。即ち、排気口７８は、インクヘッド用冷却ファン７６の送風方向においてインクヘッド３０よりも下流側であり、かつ、記録紙２８の搬送方向においてインクヘッドの３０のインクジェットノズルよりも後方側の位置（インクヘッド３０により記録紙２８に対する印刷が行われる直前の位置）に配置されている。

また、排気口７８は、排気口７８から排出された空気を記録紙２８へ向けて送風するためのガイド部材８０、８２を備えている。即ち、筐体３２の底部３２ｄの搬送方向後方側端部とキャリッジ２６の立設部２６ａの下方側端部とに、排気口７８から排出された空気を記録紙２８へ向けて送風するためのガイド部材８０、８２がそれぞれ設けられている。

インクジェットプリンタ１０においては、キャリッジ２６と筐体３２とによってインクヘッド３０を囲む領域により、上方開口部７０から排気口７８に至る断面略Ｌ字形状のダクト構造８４が形成される。

以上の構成において、インクジェットプリンタ１０においては、マイクロコンピューター３４の制御により、インクカートリッジからインクヘッド３０へインクを供給し、インクヘッド３０はインクヘッドジェットノズルから記録紙２８に対してインクを吐出して、記憶紙２８への印刷を行う。

インクジェットプリンタ１０においては、インクヘッド３０におけるインクの吐出動作に伴い、プリント基板６４ならびにインクヘッド３０が発熱する。このため、インクヘッド３０がインクの吐出動作を行う際には、マイクロコンピューター３４の制御によりプリント基板用冷却ファン７２およびインクヘッド用冷却ファン７６を作動する。

ここで、インクヘッド用冷却ファン７６は、下方開口部７４からダクト構造８４内に空気を吸気して、直接的にインクヘッド３０に向けて冷却風を送風する。インクヘッド用冷却ファン７６の送風による冷却風の空気流がインクヘッド３０に直接当たるので、インクヘッド３０を効率よく冷却することができる。

一方、プリント基板用冷却ファン７２は、上方開口部７０からダクト構造８４内に空気を吸気してプリント基板６４に向けて冷却風を送風する。この送風による冷却風の空気流により、プリント基板６４を冷却することができる。また、プリント基板用冷却ファン７２により発生された冷却風の空気流は、ダクト構造８４内を流れてインクヘッド３０に到達し、これによりインクヘッド３０はさらに効率よく冷却される。

インクヘッド３０が効率よく冷却されることにより、インクヘッドの温度上昇が抑止される。これにより、インクヘッド３０内のインクの粘度の安定化を図ることができ、インクの粘度の変化に伴うインクジェットノズルの吐出不良の発生による印刷品質の低下を防止することができる。

上記したようにインクジェットプリンタ１０においては、インクヘッド３０の冷却効率を向上することができるので、従来の冷却ファンよりも小型の冷却ファンを用いることが可能となり、これによりに伴い装置全体の小型化、軽量化、低コスト化を図ることが可能となる。

また、インクジェットプリンタ１０においては、インクヘッド用冷却ファン７６およびプリント基板用冷却ファン７２の作動によりダクト構造８４内に空気流が発生しても、インクヘッド３０のインクジェットノズル面３０ａは筐体３２の外側に配置されているので、インクジェットノズルから吐出されるインクがインクヘッド用冷却ファン７６およびプリント基板用冷却ファン７２の送風による影響を受けることはない。

インクヘッド用冷却ファン７６およびプリント基板用冷却ファン７２による送風の空気流は、排気口７８からガイド部材８０、８２に誘導されて記録紙２８に向けて排出される。排気口７８からガイド部材８０、８２に誘導されて記録紙２８に向けて排出される空気流は、発熱しているプリント基板６４およびインクヘッド３０との熱交換により、外気温より高温となっている（例えば、外気温より１０℃ほど高い温度となる。）。こうした高温の空気流が、インクヘッド３０のインクジェットノズルからインクを吐出する前、即ち、印刷直前の記録紙２８に向けて吹きつけられるため、記録紙２８上にある塵埃などを吹き飛ばして除去することができるとともに、印刷後にインクの乾燥のために記録紙２８を加熱する際における記録紙２８の伸縮を緩和することができ、印刷の品質が向上する。なお、インクヘッド３０から吐出するインクとして溶剤インクを用いた場合には、印刷後に記録紙２８を加熱することによりインクを揮発させて乾燥することが必要となる。

以上において説明したように、インクジェットプリンタ１０においては、インクヘッド３０を筐体３２で被覆してダクト構造８４を形成し、ダクト構造８４内におけるインクヘッド３０へ冷却風が直接当たる位置にインクヘッド用冷却ファン７６を配設するようにした。これにより、インクヘッド３０の冷却効率を向上することができるとともにシステムの省力化、小型化を図ることができるようになる。加えて、ガイド部材８０、８２を設けることで、印刷の品質向上の手助けとなる。

なお、上記した実施の形態は例示に過ぎないものであり、本発明は他の種々の形態で実施することができる。即ち、本発明は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。

例えば、上記した実施の形態は、以下の（１）乃至（６）に示すように変形するようにしてもよい。

（１）上記したインクジェットプリンタ１０においては、記録紙２８に対して相対的に移動するインクヘッド３０の移動領域全域を覆うカバーについての説明は省略したが、こうしたカバーを設けて、インクヘッド３０からのインクの吐出により発生するインクミストの外部への飛散を防止するようにしてもよい。

（２）上記したインクジェットプリンタ１０においては、筐体３２とキャリッジ２６とによりダクト構造８４を形成するようにしたが、これに限られるものではないことは勿論である。例えば、筐体によりキャリッジも被覆するようにして、筐体のみによりインクヘッドとともにキャリッジも被覆するダクト構造を形成するようにしてもよい。

（３）上記したインクジェットプリンタ１０においては、プリント基板冷却用冷却ファン７２を設けるようにしたが、これに限られるものではないことは勿論である。例えば、プリント基板６４の発熱が設計上許容範囲である場合には、プリント基板冷却用冷却ファン７２を設けなくてもよい。

（４）上記したインクジェットプリンタ１０においては、記録紙２８を搬送することにより、インクヘッド３０と記録紙２８との位置関係を相対的に変化して印刷位置を変化させたが、これに限られるものではないことは勿論である。例えば、インクヘッド３０を移動することにより、インクヘッド３０と記録紙２８との位置関係を相対的に変化してもよい。あるいは、インクヘッド３０と記録紙２８との双方を移動することにより、インクヘッド３０と記録紙２８との位置関係を相対的に変化してもよい。

（５）上記したインクジェットプリンタ１０においては、インクヘッド３０がインクの吐出動作を行う際に、プリント基板用冷却ファン７２およびインクヘッド用冷却ファン７６を作動させるようにしたが、これに限られるものではないことは勿論である。プリント基板用冷却ファン７２ならびにインクヘッド用冷却ファン７６の動作は、必ずしもインクヘッド３０のインクの吐出動作に合わせたものでなくてもよい。例えば、プリント基板６４やインクヘッド３０の発熱量に合わせて、インクヘッド３０によるインクの吐出の前後に適宜に動作させてもよい。また、プリント基板用冷却ファン７２とインクヘッド用冷却ファン７６とは、常に同期して動作させる必要はなく、いずれか一方のみを適宜に動作せるようにしてもよい。

（６）上記した実施の形態においては、上記した実施の形態ならびに上記した（１）乃至（５）に示す変形例は、適宜に組み合わせるようにしてもよい。

本発明は、インクヘッドからインクジェット方式によりインクを吐出して所定の印刷を行うインクジェットプリンタに用いて好適である。

１０ インクジェットプリンタ、１５ プラテン、２２ ガイドレール、２６ キャリッジ、２６ａ 立設部、２６ｂ プリント基板支持部、２８ 記録紙（メディア）、３０ インクヘッド、３０ａ インクジェットノズル面、３２ 筐体、３２ａ 天板部、３２ｂ 傾斜部、３２ｃ 前方部、３２ｄ 底部、３２ｅ 側壁部、３２ｆ 下方縁部、３４ マイクロコンピューター、３８ キャップ装置、４０ 操作パネル、４０ａ 表示部、４２ 廃液タンク、６０ グリッドローラー、６２ ピンチローラー、６４ プリント基板、６６ ボルト、６８ ケーブル、７０ 上方開口部、７２ プリント基板用冷却ファン（第２の冷却ファン）、７４ 下方開口部、７６ インクヘッド用冷却ファン（冷却ファン）、７８ 排気口、８０ ガイド部材、８２ ガイド部材、８４ ダクト構造

Claims (4)

1. インクヘッドのインクジェットノズルから、前記インクヘッドに対して相対的に移動するメディアに対してインクを吐出するインクジェットプリンタにおいて、
   メディアに対してインクを吐出するインクジェットノズルを備えたインクヘッドと、
   前記インクヘッドの少なくとも一部を被覆してダクト構造を形成する筐体と、
   冷却風を発生するとともに前記ダクト構造内における前記インクヘッドに前記冷却風が直接当たる位置に配設された冷却ファンと
   を有することを特徴とするインクジェットプリンタ。
2. 請求項１に記載のインクジェットプリンタにおいて、
   前記ダクト構造内における前記インクヘッドの上方側に第２の冷却ファンを配設した
   ことを特徴とするインクジェットプリンタ。
3. 請求項１または２のいずれか１項に記載のインクジェットプリンタにおいて、
   前記ダクト構造は、前記冷却ファンの送風方向において前記インクヘッドよりも下流側であり、かつ、前記メディアの搬送方向において前記インクヘッドの前記インクジェットノズルよりも後方側に配置された排気口を有する
   ことを特徴とするインクジェットプリンタ。
4. 請求項３に記載のインクジェットプリンタにおいて、
   前記排気口は、前記排気口から排出された空気を前記メディアへ向けて送風するガイド部材を有する
   ことを特徴とするインクジェットプリンタ。

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