JP2023117016A - インクジェットプリンタの乾燥装置およびそれを備えたインクジェットプリンタ - Google Patents

Abstract

【課題】インクの乾燥効率を維持することができ、インクジェットプリンタが設置された部屋の湿度の上昇を抑制することができる乾燥装置を提供すること。【解決手段】インクジェットプリンタの乾燥装置２０は、吸入口２１および排出口２２が形成されたケーシング２３と、ケーシング２３の内部に配置されたヒータ２４と、吸入口２１からケーシング２３内に空気が吸入され、ケーシング２３内の空気が排出口２２から排出されるように送風するファン２５と、排出口２２から排出されて記録媒体５に吹き付けられた空気を除湿しながら通過させる除湿通路３４を有する除湿部材３０と、を備える。【選択図】図５

Description

本発明は、インクジェットプリンタの乾燥装置およびそれを備えたインクジェットプリンタに関する。

従来から、インクジェット方式によって記録媒体に印刷を行うインクジェットプリンタが知られている。この種のインクジェットプリンタは、例えば、記録媒体が載置されるプラテンと、プラテンに載置された記録媒体にインクを吐出するインクヘッドと、プラテンの前方に配置され、インクが吐出された記録媒体を支持するエプロンとを備えている。また、使用するインクの種類によっては、記録媒体に吐出されたインクの乾燥を促進するために、インクジェットプリンタに乾燥装置が設けられる。

例えば、特許文献１には、エプロンに対向して配置された乾燥装置が記載されている。乾燥装置は、吸入口から吸い込んだ空気をヒータで加熱し、排出口から排出する。乾燥装置は、エプロン上の記録媒体に対して、加熱された高温の空気を吹き付ける。これにより、記録媒体のインクの乾燥が促進される。インクジェットプリンタに乾燥装置を設けることにより、記録媒体に吐出されたインクの乾燥を効率的に行うことができる。

特開２０１８－１５９４８２号公報

乾燥装置は、吸入口から乾燥装置の周囲の空気を吸い込み、排出口から排出する。排出された空気は、記録媒体に吹き付けられて乾燥装置の周囲に放出されるが、一部の空気は再び吸入口から吸い込まれ、排出口から排出されて記録媒体に吹き付けられる。

インクジェットプリンタのインクとして、例えば水性インクが用いられることがある。水性インクは水成分を比較的多く含むため、乾燥時に多くの水成分が蒸発する。そのため、記録媒体に吹き付けられてインクを乾燥させた空気は、多くの水分を含んでしまい、高湿度の空気となる。

インクの乾燥を効率的に行うためには、記録媒体に吹き付けられる空気の湿度は低い方が好ましい。高湿度の空気が再び乾燥装置に吸い込まれ、記録媒体に吹き付けられると、インクの乾燥効率は低下するからである。また、乾燥装置から長時間にわたって高湿度の空気が排出されると、インクジェットプリンタが設置された部屋の湿度が高くなってしまう。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、インクの乾燥効率を維持することができ、インクジェットプリンタが設置された部屋の湿度の上昇を抑制することができる乾燥装置およびそれを備えたインクジェットプリンタを提供することである。

本発明に係るインクジェットプリンタの乾燥装置は、吸入口とインクが吐出された記録媒体に向けて開口する排出口とが形成されたケーシングと、前記ケーシングの内部に配置された加熱体と、前記吸入口から前記ケーシング内に空気が吸入され、前記ケーシング内の空気が前記排出口から排出されるように送風するファンと、前記排出口から排出されて前記記録媒体に吹き付けられた空気を除湿しながら通過させる除湿通路を有する除湿部材と、を備える。

上記インクジェットプリンタの乾燥装置によれば、吸入口からケーシングの内部に吸い込まれた空気は、加熱体によって加熱され、高温の空気となって排出口から排出される。排出口から排出された高温の空気は、インクが吐出された記録媒体に吹き付けられる。これにより、インクに含まれる水分が蒸発し、記録媒体上のインクは乾燥される。一方、インクを乾燥した空気の湿度は上昇する。しかし、上記乾燥装置によれば、記録媒体に吹き付けられて湿度が上昇した空気は、除湿部材の除湿通路を通過し、その際に除湿される。よって、乾燥装置から高湿度の空気が放出されることは防止される。乾燥装置に高湿度の空気が吸い込まれることが防止されるので、乾燥装置によるインクの乾燥効率が低下することを抑制することができる。また、インクジェットプリンタが設置された部屋の湿度が上昇することを抑制することができる。

本発明によれば、インクの乾燥効率を維持することができ、インクジェットプリンタが設置された部屋の湿度の上昇を抑制することができる乾燥装置およびそれを備えたインクジェットプリンタを提供することができる。

一実施形態に係る乾燥装置が備えられたインクジェットプリンタの斜視図である。 図１のＩＩ－ＩＩ線断面を簡略化して表す断面図である。 乾燥装置の斜視図である。 除湿部材の斜視図である。 除湿部材の断面図である。 インクジェットプリンタおよび乾燥装置の主要部を簡略化して表す正面図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態に係るインクジェットプリンタ（以下、単にプリンタと言う）および乾燥装置について説明する。

図１は、本実施形態に係るプリンタ１の斜視図である。以下の説明では、符号Ｆ、Ｒｒ、Ｌ、Ｒ、Ｕ、Ｄによって示す方向を、それぞれ前方、後方、左方、右方、上方、下方とする。すなわち、左、右、上、下は、プリンタ１の正面にいるユーザから見た左、右、上、下をそれぞれ意味することとする。ユーザがプリンタ１から遠ざかる方を前方とし、プリンタ１に近づく方を後方とする。ただし、ここで定める方向は説明の便宜上定め方向に過ぎず、プリンタ１の設置態様を何ら限定するものではない。なお、符号Ｙは、後述するキャリッジ１５の移動方向を表し、以下では主走査方向と言う。符号Ｘは、後述する記録媒体５の搬送方向を表し、以下では副走査方向と言う。ここでは、副走査方向Ｘは主走査方向Ｙに対して垂直な方向である。

図１に示すように、プリンタ１は、本体部１０と、本体部１０を支持する脚１１と、操作パネル１２と、フロントカバー１３とを備えている。本体部１０には、インクを収容するインクカートリッジ７が装着されている。乾燥装置２０は、本体部１０の前方に配置されている。プリンタ１は、記録媒体５にインクを吐出し、インクによって記録媒体５上に画像（文字等を含む）を形成するように構成されている。

インクの種類は特に限定されないが、本実施形態では水性インクである。水性インクとして、例えば、ラテックスインクを好ましく用いることができる。ラテックスインクは、溶媒、色材およびバインダ樹脂を含む。ラテックスインクにおいて、バインダ樹脂は、溶媒に分散または乳濁している。溶媒としては、例えば、水や水と均一に混合し得る水溶性有機溶剤（低級アルコール、低級ケトン等）の一種または二種以上を適宜選択して用いることができる。ラテックスインクは、ラテックスインクの全質量に対して５０質量％以上９０質量％以下の溶媒を含む。色材としては、ラテックスインク中に含まれる従来の色材を適宜選択することができる。色材としては、例えば、水溶性染料等の染料や顔料等が挙げられる。バインダ樹脂としては、ラテックスインク中に含まれる従来のバインダ樹脂を適宜選択することができる。

記録媒体５は、例えば記録紙である。ただし、記録媒体５は記録紙に限定されない。記録媒体５には、普通紙やインクジェット用印刷紙等の紙類以外に、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）やポリエステル等の樹脂材料から形成されたものや、アルミニウムや鉄等から形成された金属板、ガラス板、木材板および段ボール等から形成されたものが含まれる。

図２は、プリンタ１および乾燥装置２０の主要な構成を簡略化して示す断面図であり、図１のＩＩ－ＩＩ断面に相当する断面図である。図２に示すように、本体部１０の内部には、主走査方向Ｙに延びるガイドレール１４と、ガイドレール１４に摺動可能に係合したキャリッジ１５と、キャリッジ１５に装着されたインクヘッド１６とが設けられている。キャリッジ１５の下方には、記録媒体５が載置されるプラテン１７が配置されている。図示は省略するが、キャリッジ１５は駆動装置に連結されており、当該駆動装置の動力を受けて主走査方向Ｙに移動する。インクヘッド１６はキャリッジ１５に装着されているので、キャリッジ１５と共に主走査方向Ｙに移動可能である。インクヘッド１６は、図示しないチューブによりインクカートリッジ７（図１参照）に接続されている。インクヘッド１６は、プラテン１７に載置された記録媒体５にインクを吐出するように構成されている。

プラテン１７には、インクが吐出された直後の記録媒体５を加熱する乾燥プレート１８が設けられている。乾燥プレート１８には、例えば、ヒータからなる加熱体が備えられている。ただし、乾燥プレート１８は必ずしも必要ではなく、省略することも可能である。

プラテン１７の前方にはエプロン１９が配置されている。記録媒体５は、プラテン１７上からエプロン１９上に搬送される。エプロン１９は下方（詳しくは、下方かつ前方）に延びており、インクが吐出された記録媒体５を支持する。乾燥装置２０は、エプロン１９に対向するように配置されている。詳しくは、乾燥装置２０は、エプロン１９に支持された記録媒体５に対向するように配置されている。なお、乾燥装置２０による乾燥だけでなく、更に乾燥を促すため、エプロン１９にも乾燥プレート１８を設けるようにしてもよい。次に、乾燥装置２０の構成について説明する。

図２に示すように、乾燥装置２０は、吸入口２１および排出口２２が形成されたケーシング２３と、ケーシング２３の内部に配置されたヒータ２４と、ファン２５とを備えている。図３は、乾燥装置２０の斜視図である。図３に示すように、乾燥装置２０は更に、除湿部材３０を備えている。

図２に示すように、吸入口２１は、ケーシング２３の外部から内部に空気を取り入れる開口である。本実施形態では、吸入口２１は上方（詳しくは、上方かつ後方）に開口している。ファン２５は、吸入口２１の上方に配置されている。ファン２５は、吸入口２１を通じて、ケーシング２３の外部から内部に空気を送るように構成されている。ファン２５の個数は特に限定されないが、本実施形態では図１に示すように、主走査方向Ｙに並ぶ３つのファン２５が設けられている。

ヒータ２４は、空気を加熱する加熱体の一例である。吸入口２１を通じてケーシング２３の内部に取り入れられた空気は、ヒータ２４によって加熱される。ヒータ２４によって加熱された空気は、排出口２２を通じてケーシング２３の外部に排出される。排出口２２は、エプロン１９に向けて開口している。エプロン１９には記録媒体５が支持されているので、排出口２２は、エプロン１９に支持された記録媒体５、すなわち、インクが吐出された記録媒体５に向けて開口している。ここでは、排出口２２は、下方かつ後方に向けて開口している。ヒータ２４によって加熱された空気は排出口２２から排出され、記録媒体５に吹き付けられる。これにより、記録媒体５のインクが加熱され、インクの乾燥が促進される。

図２に示すように、ケーシング２３の前端部には、下方（詳しくは、下方かつ後方）に延びる仕切板２３Ａが設けられている。ケーシング２３の後端部には、下方（詳しくは、下方かつ後方）に延びる仕切板２３Ｂが設けられている。これらの仕切板２３Ａおよび２３Ｂにより、排出口２２から排出されて記録媒体５に吹き付けられた空気は、上方および下方に流れず、左方および右方に流れるように構成されている。

除湿部材３０は、記録媒体５に吹き付けられた空気を除湿するものである。除湿部材３０は、ケーシング２３の左側および右側に配置されている。図４は、除湿部材３０の斜視図である。図４に示すように、除湿部材３０は、プレート３１と、プレート３１の下方に配置された複数の冷却フィン３２と、プレート３１の上方に配置された複数の放熱フィン３３とを備えている。プレート３１、冷却フィン３２、および放熱フィン３３は、熱伝導率が比較的高い材料で形成されていることが好ましく、例えば、アルミニウム、鉄、銅などの金属により形成することができる。プレート３１、冷却フィン３２、および放熱フィン３３は、互いに熱伝導可能に連続していればよく、互いに別体でもよいが、本実施形態では一体的に形成されている。プレート３１、冷却フィン３２、および放熱フィン３３は、単一物品からなっている。

冷却フィン３２は、プレート３１から下方（詳しくは、下方かつ後方）に延びている。また、冷却フィン３２は左方および右方に延びている。隣り合う冷却フィン３２同士の間には、除湿通路３４が形成されている。除湿通路３４は、左右方向に延びる通路となっている。放熱フィン３３は、プレート３１から上方（詳しくは、上方かつ前方）に延びている。また、放熱フィン３３は上方および下方に延びている。図５（なお、図５ではヒータ２４の図示は省略している）に示すように、除湿通路３４には、排出口２２から排出されて記録媒体５に吹き付けられた高温空気ＨＡが流れる。高温空気ＨＡは冷却フィン３２によって冷却される。これにより、高温空気ＨＡに含まれる水分が凝縮し、高温空気ＨＡは除湿される。一方、冷却フィン３２自体は、高温空気ＨＡによって加熱される。冷却フィン３２の熱は、プレート３１を通じて放熱フィン３３に伝わる。放熱フィン３３は、放熱フィン３３の周囲の空気と熱交換を行い、熱を放出する。このように、高温空気ＨＡから冷却フィン３２に伝達された熱は、冷却フィン３２、プレート３１、放熱フィン３３を順に伝わり、放熱フィン３３から放出される。

高温空気ＨＡに含まれる水分が凝縮することにより、除湿通路３４においてドレン（凝縮した水）が発生する。本実施形態では、除湿部材３０の除湿通路３４の下方に、ドレン受け４０が配置されている。除湿通路３４において発生したドレンは、ドレン受け４０に流れ落ちる。図４に示すように、ドレン受け４０には、ドレンを排出するドレンチューブ４１が接続されている。図５に示すように、左側のドレン受け４０に接続されたドレンチューブ４１と、右側のドレン受け４０に接続されたドレンチューブ４１とは、ドレン回収タンク４２に接続されている。ドレン受け４０のドレンは、ドレンチューブ４１を通じてドレン回収タンク４２に回収される。なお、図５に示すように、左側および右側のドレンチューブ４１は合流してからドレン回収タンク４２に接続されていてもよいが、それぞれがドレン回収タンク４２に接続されていてもよい。また、左側のドレンチューブ４１に接続されたドレン回収タンク４２と、右側のドレンチューブ４１に接続されたドレン回収タンク４２とを別々に設けるようにしてもよい。

以上がプリンタ１および乾燥装置２０の構成である。次に、プリンタ１および乾燥装置２０の動作について説明する。

プリンタ１では、記録媒体５を前方に順次搬送すると共に、インクヘッド１６が主走査方向Ｙに移動しながら、プラテン１７上の記録媒体５にインクを吐出する。インクヘッド１６から記録媒体５に吐出されたインクは、まず、プラテン１７上において、乾燥プレート１８によって加熱される。これにより、記録媒体５に着弾した直後のインクの乾燥が促進される。

プラテン１７上からエプロン１９上に搬送された記録媒体５は、乾燥装置２０によって加熱される。乾燥装置２０では、乾燥装置２０の周囲の空気が、吸入口２１からケーシング２３内に吸入される。この空気はヒータ２４によって加熱され、高温の空気となる。高温の空気は、排出口２２から排出され、エプロン１９上の記録媒体５に吹き付けられる。高温の空気が記録媒体５に吹き付けられることにより、記録媒体５のインクは加熱され、乾燥する。この際、インクの水分が蒸発し、インクを乾燥させた高温空気ＨＡの湿度が上昇する。湿度が上昇した高温空気ＨＡは、除湿部材３０の除湿通路３４を通過し、冷却フィン３２によって冷却されることによって除湿される。乾燥装置２０の周囲には、除湿された空気が放出される。乾燥装置２０の周囲の空気は吸込口２１から再度吸い込まれることになるが、吸込口２１からは除湿された空気が吸い込まれることとなる。

以上のように、本実施形態に係る乾燥装置２０によれば、記録媒体５に吹き付けられて湿度が上昇した空気は、除湿部材３０の除湿通路３４を通過し、その際に除湿される。よって、乾燥装置２０から放出される空気は、除湿された空気となる。本実施形態によれば、乾燥装置２０から高湿度の空気が放出されることを防止することができる。そのため、本実施形態によれば、乾燥装置２０に高湿度の空気が吸い込まれることを防止できるので、インクの乾燥効率の低下を抑制することができる。これにより、乾燥装置２０の大型化や大電力化を避けることができる。また、プリンタ１が設置された部屋の湿度が上昇することを抑制することができる。

乾燥装置２０は除湿部材３０を備えているが、除湿部材３０は空気を除湿できればよく、その形態は特に限定されない。除湿部材３０として、例えば、シリカゲル等の除湿剤を利用してもよく、ペルチェ素子を利用してもよい。しかし、除湿剤を利用する場合、徐々に吸湿性能が低下してしまうので、定期的に交換が必要となる。ペルチェ素子を利用する場合、外部電源が必要となる。一方、本実施形態によれば、除湿部材３０は、除湿通路３４の少なくとも一部を形成する冷却フィン３２と、冷却フィン３２と熱伝導可能に連続し、除湿通路３４の外部に設けられた放熱フィン３３と、を有している。そのため、定期的な交換や外部電源は不要である。よって、メンテナンスコストを抑えることができる。

また、本実施形態に係る乾燥装置２０によれば、除湿部材３０の除湿通路３４の下方にドレン受け４０が配置されている。そのため、インク乾燥後の空気を除湿することによって発生するドレンを、良好に処理することができる。

本実施形態によれば、記録媒体５はエプロン１９上において上方から下方に搬送される。除湿通路３４はエプロン１９の左側および右側に設けられているが、左側の除湿通路３４はエプロン１９の左端部から左方に延び、右側の除湿通路３４はエプロン１９の右端部から右方に延びている。そのため、高温空気ＨＡを記録媒体５の左方および右方に排出することができ、記録媒体５から左方および右方に外れた箇所において除湿することができる。よって、記録媒体５のインクの乾燥を妨げることなく、高温空気ＨＡを除湿することができる。

また、本実施形態によれば、除湿部材３０の冷却フィン３２は左右に延びている。冷却フィン３２が左右に延びていることにより、高温空気ＨＡを除湿しながら左方または右方に排出することができる。また、本実施形態によれば、放熱フィン３３は上下に延びている。放熱フィン３３は、除湿通路３４の外部の空気と熱交換を行い、当該空気を加熱する。放熱フィン３３によって加熱された空気は温度が上昇するので、比重が軽くなる。放熱フィン３３によって加熱された空気は、自然対流により、放熱フィン３３から上昇する傾向がある。本実施形態によれば、放熱フィン３３が上下に延びていることにより、自然対流による空気の上昇を妨げにくい。よって、放熱フィン３３の周りの自然対流を円滑化することができ、放熱フィン３３の放熱効率を高めることができる。その結果、冷却フィン３２の冷却効率を高めることができ、高温空気ＨＡを良好に除湿することができる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、前記実施形態は一例に過ぎず、他にも様々な実施形態が可能である。次に、他の実施形態の例について簡単に説明する。

前記実施形態では、吸入口２１はケーシング２３の上部に形成され、上方に開口しているが、吸入口２１の位置および向きは特に限定されない。乾燥装置２０の加熱体はヒータ２４に限らず、空気を加熱できる任意の手段を加熱体として用いることができる。ファン２５は、吸入口２１からケーシング２３内に空気が吸入され、ケーシング２３内の空気が排出口２２から排出されるように送風できればよく、前記実施形態のようにケーシング２３の外部に配置されていてもよく、ケーシング２３の内部に配置されていてもよい。

冷却フィン３２は、左右に真っ直ぐに延びていてもよく、左右方向から上方または下方に傾いた方向に真っ直ぐに延びていてもよい。また、冷却フィン３２は、必ずしも左右に延びていなくてもよい。放熱フィン３３は、必ずしも上下に延びていなくてもよい。冷却フィン３２および放熱フィン３３は、必ずしも平板状に形成されていなくてもよく、湾曲または屈曲した板状に形成されていてもよい。冷却フィン３２および放熱フィン３３は、プレートフィンに限らず、例えばピンフィンであってもよい。冷却フィン３２および放熱フィン３３のフィン形状は特に限定されない。

ドレンの処理が必要ない場合、または、他の方法によりドレンを処理できる場合、ドレン受け４０はなくてもよい。

インクジェットプリンタ１は、必ずしもプラテン１７の前方に配置されたエプロン１９を備えていなくてもよい。乾燥装置２０は、記録媒体５のインクを乾燥できるように配置されればよく、必ずしもエプロン１９に対向するように配置されなくてもよい。インクジェットプリンタは、ロール・ツー・ロール（Roll to Roll）式のプリンタに限らず、いわゆるフラットベッド（Flatbed）式のプリンタであってもよく、他の形態のプリンタであってもよい。

除湿通路３４は、真っ直ぐな通路であってもよく、曲がった通路であってもよい。除湿通路３４が延びる方向は左方または右方に限定されない。

１ インクジェットプリンタ
５ 記録媒体
１６ インクヘッド
１７ プラテン
１９ エプロン
２０ 乾燥装置
２１ 吸入口
２２ 排出口
２３ ケーシング
２４ ヒータ（加熱体）
２５ ファン
３０ 除湿部材
３２ 冷却フィン
３３ 放熱フィン
３４ 除湿通路
４０ ドレン受け

Claims (6)

1. 吸入口と、インクが吐出された記録媒体に向けて開口する排出口と、が形成されたケーシングと、
   前記ケーシングの内部に配置された加熱体と、
   前記吸入口から前記ケーシング内に空気が吸入され、前記ケーシング内の空気が前記排出口から排出されるように送風するファンと、
   前記排出口から排出されて前記記録媒体に吹き付けられた空気を除湿しながら通過させる除湿通路を有する除湿部材と、
   を備えたインクジェットプリンタの乾燥装置。
2. 前記除湿部材は、前記除湿通路の少なくとも一部を形成する冷却フィンと、前記冷却フィンと熱伝導可能に連続し、前記除湿通路の外部に設けられた放熱フィンと、を有している、請求項１に記載のインクジェットプリンタの乾燥装置。
3. 前記除湿部材の前記除湿通路の下方に配置されたドレン受けを備えている、請求項１または２に記載のインクジェットプリンタの乾燥装置。
4. 記録媒体が載置されるプラテンと、
   前記プラテンに載置される前記記録媒体にインクを吐出するインクヘッドと、
   インクが吐出された前記記録媒体を支持する下方に延びるエプロンと、
   請求項１～３のいずれか一つに記載のインクジェットプリンタの乾燥装置と、を備え、
   前記乾燥装置は、前記排出口が前記エプロン上の前記記録媒体に対向するように配置されている、インクジェットプリンタ。
5. 前記乾燥装置の前記除湿通路は、前記エプロンの左端部から左方に延び、または、前記エプロンの右端部から右方に延びている、請求項４に記載のインクジェットプリンタ。
6. 記録媒体が載置されるプラテンと、
   前記プラテンに載置される前記記録媒体にインクを吐出するインクヘッドと、
   インクが吐出された前記記録媒体を支持する下方に延びるエプロンと、
   請求項２に記載のインクジェットプリンタの乾燥装置と、を備え、
   前記乾燥装置は、前記排出口が前記エプロン上の前記記録媒体に対向するように配置され、
   前記冷却フィンは左右に延び、前記放熱フィンは上下に延びている、インクジェットプリンタ。

Images