JP2019136865A - 加熱装置及びインクジェット記録装置 - Google Patents
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Abstract
Description
こうしたインクジェット記録装置においては、記録媒体上のインクの滲みを抑えるため、インクを付着させる前に記録媒体を予め所定温度に加熱することが行われている。
また、上記方式において、加熱量を大きくするためニップ部のニップ圧を上げたとしても、例えば段ボール紙のような記録媒体では、内部の空間のため熱供給効率が悪く、所定温度にするのが難しい。また、ニップ圧を上げた場合、潰れてしまうおそれもある。
また、記録媒体と加熱ローラーの接触時間を確保するために、記録媒体の搬送速度を遅くすると、生産性が低下することとなる。
搬送される記録媒体の画像形成面に一部が接触するように設けられ、複数のローラーに周回移動可能に張架されるベルト体と、
前記ベルト体を加熱する加熱部と、
を備え、
前記複数のローラーのうちの少なくとも2つのローラーは、前記ベルト体を介して記録媒体に圧接され、
前記ベルト体を介して記録媒体に圧接されたローラーのうち、前記ベルト体の移動方向において最上流のものと最下流のものの間の離間距離を変更させることで、前記加熱部により加熱された前記ベルト体の記録媒体との接触面積を変更させる制御手段を備えることを特徴とする。
上記加熱装置と、
前記加熱装置により加熱された記録媒体に対してインクを吐出して画像を形成する画像形成部と、
を備えることを特徴とする。
先ず、本実施の形態のインクジェット記録装置1の構成について説明する。
図1に示すように、インクジェット記録装置1は、例えば、媒体供給部10、用紙加熱部20、媒体搬送部30、ヘッドユニット(画像形成部)40及び制御部51(図2参照)を備えている。
このうち、用紙加熱部20及び制御部51は、加熱装置を構成している。
記録媒体Rとしては、例えば、紙、プラスチック、金属、布、ゴムなどの様々な種類の媒体を用いることができる。紙としては、普通紙、板紙、段ボール紙、塗工紙、レジンコート紙、合成紙などを挙げることができる。
このような記録媒体Rは、温度によりインクの濡れ性が異なってインクの滲みが発生する場合がある。本発明では、記録媒体Rをあらかじめ所定温度に加熱することで、記録媒体R上のインク粘度によるインク膜厚バラツキを抑え、色の安定化を図っている。
媒体収容部11は、一枚又は重ねられた複数枚の記録媒体Rを収容可能な箱体であり、収容された記録媒体Rの量に応じて上下動する。
供給ローラー12は、媒体収容部11に収容された記録媒体Rのうち一番上のものを用紙加熱部20に送り出す。
初期媒体温度センサー13は、例えば、媒体収容部11の上部に設けられ、媒体収容部11に収容された記録媒体Rのうち一番上のものの温度を検知する。
媒体搬送部30は、例えば、駆動ローラー31、従動ローラー32、テンションローラー33及び搬送ベルト34等を備えている。
従動ローラー32は、駆動ローラー31から所定距離離間して配され、駆動ローラー31の回転軸31aと平行な回転軸32aを中心に、搬送ベルト34の周回移動に伴って回転する。
テンションローラー33は、駆動ローラー31及び従動ローラー32と共に搬送ベルト34の内側を支持し、搬送ベルト34の弛みを吸収する。
搬送ベルト34としては、駆動ローラー31及び従動ローラー32との接触部で柔軟に屈曲し、かつ確実に記録媒体Rを支持する材質のものが用いられ、例えば、ゴムなどの樹脂製のベルトや、スチールベルトなどを用いることができる。この搬送ベルト34は、記録媒体Rが吸着される材質及び/又は構成を有することも好ましく、このようにすることで、記録媒体Rをより安定して載置可能とすることができる。
なお、記録媒体Rの搬送は、例えば、ヘッドユニット40によるインク吐出が行われる期間一時停止させるといった態様で間欠的に行われても良い。即ち、媒体搬送部30による記録媒体Rの搬送動作は、上記のように搬送を一時停止させる動作を含むものとする。
ヘッドユニット40は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の4色のインクにそれぞれ対応する4つのヘッドユニットが、記録媒体Rの搬送方向上流側からY,M,C,Kの色の順に所定の間隔で並ぶように配列されている。
なお、ヘッドユニット40の数、及びヘッドユニット40から吐出されるインクの色はこれに限定されるものではない。
なお、本発明は、記録媒体Rが媒体搬送部30により搬送され、インクを吐出する記録ヘッド41が記録媒体Rの面に沿って幅方向に走査することで記録媒体Rに画像を形成するスキャン方式のインクジェット記録装置にも適用可能である。
記録ヘッド41のヘッド駆動部は、ヘッド制御部42から入力された制御信号及び画像データに応じて、記録ヘッド41の記録素子に対して圧電素子を変形動作させる駆動信号を供給し、各ノズルの開口部からインクを吐出させる。
図2に示すように、制御部51は、例えば、記憶部52、通信部53、操作表示部54、環境温度センサー55、媒体供給部10、用紙加熱部20、媒体搬送部30及びヘッドユニット40に接続されている。
例えば、制御部51は、外部装置や操作表示部54から画像形成ジョブの実行指令が入力されると、当該ジョブを実行し、媒体搬送部30により記録媒体Rを搬送させながら、画像データに基づいてヘッドユニット40により記録媒体R上に画像を形成させる。
また、制御部51は、上記の記録媒体Rに対する画像の形成に先立って、用紙加熱部20により記録媒体Rを所定温度に加熱させる。
ユーザーは、この操作表示部54を通じて、記録媒体Rの種類、画像の濃度、倍率などの画像形成条件を設定することができる。また、ユーザーは、操作表示部54を通じて、画像形成ジョブの実行指令や各種モードでの動作指示を入力することができる。
上述したように、用紙加熱部20は、ヘッドユニット40においてインクが吐出される前の記録媒体Rを、所定温度に加熱するための機構である。
図1に戻って、用紙加熱部20は、下側挟持部20Aと、上側挟持部20Bと、媒体温度センサー(温度検知手段)20Cと、を備える。
従動ローラー22は、駆動ローラー21から所定距離離間して配され、駆動ローラー21の回転軸21aと平行な回転軸22aを中心に、挟持搬送ベルト23の周回移動に伴って回転する。
この挟持搬送ベルト23における、上側挟持部20Bの加熱ベルト27(後述)との対向部分が、上側挟持部20Bの加熱ベルト27と共に、記録媒体Rを挟持搬送することとなる。
第2ローラー25は、第1ローラー24よりも搬送方向の下流側において、第1ローラー24から所定距離離間して配され、第1ローラー24の回転軸24aと平行な回転軸25aを中心に、加熱ベルト27の周回移動に伴って回転する従動ローラーである。
第1ローラー24と第2ローラー25とは、同一水平面内で、下側挟持部20Aの挟持搬送ベルト23に対向する位置に設けられ、加熱ベルト27を介して記録媒体Rに圧接される。
加熱ローラー26は、第1ローラー24及び第2ローラー25の上方に設けられ、加熱ベルト27の周回移動に伴って回転する。
その材質としては、媒体搬送部30の搬送ベルト34と同様のものを用いることができる。
この加熱ベルト27における、下側挟持部20Aの挟持搬送ベルト23との対向部分が、下側挟持部20Aの挟持搬送ベルト23の接触面と共に記録媒体Rを挟持搬送しつつ記録媒体Rを加熱する接触面101として機能する。
このとき、上側挟持部20Bの加熱ベルト27は加熱されているため、記録媒体Rは、挟持搬送される際に、加熱されることとなる。
具体的に、第2ローラー25には、その回転軸25aを、回転軸24aと平行なまま、同一水平面内において(記録媒体Rの画像形成面に沿って)、第1ローラー24に対して接近又は離間する方向に移動させる第1移動機構25b(図2参照)が備えられ、制御部51の制御により、第1移動機構25bが駆動されることにより、第2ローラー25と第1ローラー24の離間距離が変化する。
また、加熱ローラー26にも、その回転軸の位置を移動させる第2移動機構26b(図2参照)が備えられ、制御部51の制御の下、第2ローラー25の移動に伴って第2移動機構26bが駆動されることにより、加熱ローラー26は、加熱ベルト27の張力を一定に維持する位置に移動する。即ち、加熱ローラー26は、加熱ベルト27の張力を一定に維持する張力調整ローラーとして機能している。
上側挟持部20Bがこのように構成されることで、加熱ベルト27の記録媒体Rに接触する接触面101の面積が変化する。
図3(a)に示すように、第1モードは、加熱ベルト27の記録媒体Rに接触する接触面101の面積が相対的に大きい形態である。即ち、第1モードは、記録媒体Rに加える熱量が相対的に大きい高加熱モードである。
また、図3(b)に示すように、第2モードは、加熱ベルト27の記録媒体Rに接触する接触面101の面積が相対的に小さい形態である。即ち、第2モードは、記録媒体Rに加える熱量が相対的に小さい低加熱モードである。
このように上側挟持部20Bの形態が変更されることで、即ち、加熱ベルト27の接触面101の面積(搬送方向の長さ)が変更されることで、記録媒体Rを加熱するにあたって、温度調整を容易に行うことができる。
これにより、下側挟持部20Aの挟持搬送ベルト23と、上側挟持部20Bの加熱ベルト27とが記録媒体Rを挟持する際の圧力(ニップ圧)を、設定変更することができる。
なお、下側挟持部20Aを、上側挟持部20Bに対して上下方向に移動可能としても良いし、上側挟持部20Bと下側挟持部20Aとの両者を上下方向に移動可能としても良い。
図4は、圧力設定テーブルT1の構成の一例を示す図である。図5は、熱量レベル設定テーブルT2の構成の一例を示す図である。図6は加熱ベルト状態設定テーブルT3の構成の一例を示す図である。
次に、インクジェット記録装置1の動作について説明する。
本実施の形態におけるインクジェット記録装置1では、記録媒体Rにインクを吐出する前に、当該記録媒体Rを用紙加熱部20により加熱する処理(プレヒート処理)を実行する。
また、複数枚(例えば1000枚など)の記録媒体Rに連続して画像を形成するジョブの実行中(画像形成処理中)においては、記録媒体Rを適切な温度に加熱できるように、用紙加熱部20の構成を調整する制御を実行する。
記録媒体Rの種類は、画像形成処理の実行に先立って、使用する記録媒体Rの種類として、操作表示部54を介してユーザーにより事前に指定されることにより取得される情報である。
環境温度は、インクジェット記録装置1の設置環境の温度であり、環境温度センサー55の検知結果に基づき取得される情報である。
記録媒体Rの初期温度は、媒体収容部11に収容された記録媒体Rのうち一番上のものの温度であり、媒体供給部10の初期媒体温度センサー13の検知結果に基づき取得される情報である。
これにより、その決定されたベルト圧レベルにて、用紙加熱部20のベルト間の幅の設定が行われる。
例えば、記録媒体Rの種類が段ボール紙Cであれば、ベルト圧レベルは「5」である。これにより、用紙加熱部20のベルト間は「5.0mm」に設定される。
例えば、記録媒体Rの種類が段ボール紙C、環境温度が25℃、記録媒体Rの初期温度が25℃であれば、熱量レベルは「5」である。
これにより、その決定された加熱ベルト状態(モード)に合わせて、用紙加熱部20(上側挟持部20B)の構成が変更される。
例えば、熱量レベルが「5」であれば、加熱ベルト状態は「第1モード(高加熱モード)」(図3(a)参照)である。
これにより、その設定された初期目標温度となるように、加熱ローラー26が温められる。
例えば、熱量レベルが「5」であれば、初期目標温度は「40℃」である。
そして、制御部51は、記録媒体Rが、挟持搬送ベルト23及び加熱ベルト27のニップ部を通過してきて媒体温度センサー20Cに到達すると、当該媒体温度センサー20Cにより、その記録媒体Rの表面(画像形成面)の温度を取得する(ステップS17)。
以上のように、本実施の形態によれば、用紙加熱部20は、搬送される記録媒体Rの画像形成面に一部が接触するように設けられ、複数のローラーに周回移動可能に張架される加熱ベルト27と、加熱ベルト27を加熱する加熱ローラー26と、を備え、複数のローラーのうちの第1ローラー24及び第2ローラー25は、加熱ベルト27を介して記録媒体Rに圧接され、制御部51は、第1ローラー24と第2ローラー25の間の離間距離を変更させることで、加熱ローラー26により加熱された加熱ベルト27の記録媒体Rとの接触面積を変更させる。
このため、加熱ベルト27の記録媒体Rとの接触面積を変更することで、記録媒体Rに加える熱量を調整できるため、記録媒体Rの種類によらず、記録媒体Rを効率よく所定の温度に加熱することができる。
このため、第1ローラー24及び第2ローラー25間の離間距離を変更させることにより、加熱ベルト27の記録媒体Rとの接触面積を変更させる構成とすることができる。
また、制御部51は、媒体温度センサー20Cにより検知された記録媒体Rの温度が、予め設定された目標値より高い場合、離間距離を小さくする。
このため、加熱された後の記録媒体Rの温度の検知結果に基づいて、第1ローラー24及び第2ローラー25間の離間距離を変更することができる。
具体的には、挟持搬送ベルト23は、複数のローラーに周回移動可能に張架され、制御部51は、加熱ベルト27を張架した第1ローラー24及び第2ローラー25と、挟持搬送ベルト23を張架したローラーとの間隙を制御することで、ニップ部のニップ圧を設定する。
このため、記録媒体Rの種類に応じてニップ圧が設定されるので、様々な種類の記録媒体Rを加熱することが可能となる。
例えば、段ボール紙のような記録媒体Rに対しても、潰れるおそれがなく、効率よく所定の温度に加熱することができる。
このため、同一種類の記録媒体Rを連続して加熱する際の作業効率を良好にすることができる。
このようにすることで、接触面積をより細かく制御することが可能となる。
例えば、図8(a)に示すように、上側挟持部20Bは、第1〜第4ローラー(圧接ローラー)61a〜61d、加熱ローラー26、加熱ベルト27及びローラー温度センサー28等を備える構成としても良い。
第1〜第4ローラー61a〜61dは、加熱ベルト27の移動方向に沿って配設され、加熱ベルト27を介して記録媒体Rに圧接されている。
また、第1〜第4ローラー61a〜61dの各々は、記録媒体Rの画像形成面に対して離間する方向に移動する移動機構62を備える。なお、図8(a)では、第1ローラー61aに備えられた移動機構62のみを示し、第2ローラー61b〜61dに備えられた移動機構62の図示は省略している。
例えば、図8(b)に示すように、加熱ベルト27の移動方向において最下流の第4ローラー61dを、記録媒体Rの画像形成面から離間する方向に移動させると、加熱ベルト27を介して記録媒体Rに圧接されたローラーのうち、最上流のものが第1ローラー61aで、最下流のものが第3ローラー61cとなり、離間距離を短くすることができる。
また、図8(c)に示すように、加熱ベルト27の移動方向において最下流の第4ローラー61d及びそれに隣接する第3ローラー61cを、記録媒体Rの画像形成面から離間する方向に移動させると、加熱ベルト27を介して記録媒体Rに圧接されたローラーのうち、最上流のものが第1ローラー61aで、最下流のものが第2ローラー61bとなり、離間距離をさらに短くすることができる。
このように、以上の構成によれば、記録媒体Rの画像形成面から離間させるローラーの数を変更することで、接触面積をより細かく制御することが可能となる。
10 媒体供給部
11 媒体収容部
12 供給ローラー
13 初期媒体温度センサー
20 用紙加熱部(加熱装置)
20A 下側挟持部
20B 上側挟持部
20C 媒体温度センサー(温度検知手段)
21 駆動ローラー
21a 回転軸
22 従動ローラー
22a 回転軸
23 挟持搬送ベルト
24 第1ローラー(圧接ローラー)
24a 回転軸
25 第2ローラー(圧接ローラー)
25a 回転軸
25b 第1移動機構
26 加熱ローラー(加熱部)
26b 第2移動機構
H 加熱源
27 加熱ベルト(ベルト体)
101 接触面
28 ローラー温度センサー
30 媒体搬送部
31 駆動ローラー
31a 回転軸
32 従動ローラー
32a 回転軸
33 テンションローラー
34 搬送ベルト
40 ヘッドユニット
41 記録ヘッド
42 ヘッド制御部
51 制御部(制御手段、加熱装置)
52 記憶部
T1 圧力設定テーブル
T2 熱量レベル設定テーブル
T3 加熱ベルト状態設定テーブル
53 通信部
54 操作表示部
55 環境温度センサー
61a-61d 第1〜第4ローラー(圧接ローラー)
62 移動機構
R 記録媒体
Claims (9)
- 搬送される記録媒体の画像形成面に一部が接触するように設けられ、複数のローラーに周回移動可能に張架されるベルト体と、
前記ベルト体を加熱する加熱部と、
を備え、
前記複数のローラーのうちの少なくとも2つのローラーは、前記ベルト体を介して記録媒体に圧接され、
前記ベルト体を介して記録媒体に圧接されたローラーのうち、前記ベルト体の移動方向において最上流のものと最下流のものの間の離間距離を変更させることで、前記加熱部により加熱された前記ベルト体の記録媒体との接触面積を変更させる制御手段を備えることを特徴とする加熱装置。 - 前記少なくとも2つのローラーは、前記ベルト体の移動方向に沿って配設され、前記ベルト体を介して記録媒体に圧接される2つの圧接ローラーであり、
前記2つの圧接ローラーの少なくとも一方は、記録媒体の画像形成面に沿って、他方に対して接近又は離間する方向に移動する移動機構を備え、
前記制御手段は、前記移動機構により、前記2つの圧接ローラーの少なくとも一方のローラーを他方のローラーに対して接近又は離間する方向に移動させることで、前記離間距離を変更させることを特徴とする請求項1に記載の加熱装置。 - 前記少なくとも2つのローラーは、前記ベルト体の移動方向に沿って配設され、前記ベルト体を介して記録媒体に圧接される3つ以上の圧接ローラーを含み、
前記3つ以上の圧接ローラーの各々は、記録媒体の画像形成面に対して離間する方向に移動する移動機構を備え、
前記制御手段は、前記移動機構により、前記3つ以上の圧接ローラーのうち、前記ベルト体の移動方向において最上流のものと最下流のものの少なくとも一方のローラーを記録媒体の画像形成面から離間する方向に移動させることで、前記離間距離を変更させることを特徴とする請求項1に記載の加熱装置。 - 前記加熱部により加熱された前記ベルト体と接触した後の記録媒体の温度を検知する温度検知手段を備え、
前記制御手段は、前記温度検知手段により検知された記録媒体の温度が、予め設定された目標値より低い場合、前記離間距離を大きくすることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の加熱装置。 - 前記加熱部により加熱された前記ベルト体と接触した後の記録媒体の温度を検知する温度検知手段を備え、
前記制御手段は、前記温度検知手段により検知された記録媒体の温度が、予め設定された目標値より高い場合、前記離間距離を小さくすることを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の加熱装置。 - 前記ベルト体に対向配置され、前記ベルト体とともにニップ部を形成して当該ニップ部により記録媒体を挟持搬送する挟持搬送ベルトを備え、
前記制御手段は、記録媒体の種類に応じて、前記ニップ部のニップ圧を設定することを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載の加熱装置。 - 前記制御手段は、同一種類の記録媒体が連続して搬送される場合、前記ニップ部のニップ圧を一定に維持することを特徴とする請求項6に記載の加熱装置。
- 前記挟持搬送ベルトは、複数のローラーに周回移動可能に張架され、
前記制御手段は、前記ベルト体を張架した前記少なくとも2つのローラーと、前記挟持搬送ベルトを張架したローラーとの間隙を制御することで、前記ニップ部のニップ圧を設定することを特徴とする請求項6又は7に記載の加熱装置。 - 請求項1から8のいずれか一項に記載の加熱装置と、
前記加熱装置により加熱された記録媒体に対してインクを吐出して画像を形成する画像形成部と、
を備えることを特徴とするインクジェット記録装置。
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