JP2023168113A - インクジェットプリンタ - Google Patents

Abstract

【課題】直流電源で作動するヒーターを備え、かつ、ヒーターの温度が所定温度を越えるとヒーターを停止できるインクジェットプリンタ
【解決手段】インクジェットプリンタは、記録媒体を加熱する加熱装置５０を備える。加熱装置５０は、第１直流電源ＤＣ１と、第１直流電源ＤＣ１によって作動するヒーター６１と、第１直流電源ＤＣ１とヒーター６１とを接続する作動回路Ｃ１と、第２直流電源ＤＣ２と、励磁部７３ａと接点７３ｂとを備えたリレー７３と、第２直流電源ＤＣ２と励磁部７３ａとを接続する制御回路Ｃ２と、制御回路Ｃ２に設けられヒーター６１の温度が所定温度を越えると制御回路Ｃ２を遮断する遮断器６２と、を備えている。励磁部７３ａは、第２直流電源ＤＣ２によって作動する。接点７３ｂは、励磁部７３ａの作動によって開閉するように構成され、作動回路Ｃ１に設けられている。
【選択図】図２

Description

本発明は、インクジェットプリンタに関する。

インクジェット方式によって記録媒体に画像を印刷するインクジェットプリンタが従来から知られている。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プリントヘッドとを備えている。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させるヒーターやファン等の乾燥装置を備えたインクジェットプリンタも存在する。

例えば、特許文献１には、記録媒体に吐出されたインクの乾燥を促進する手段として複数のファンを有する乾燥装置を備えたインクジェットプリンタが開示されている。かかる乾燥装置は、記録媒体の上方から記録媒体に向けて風を送るように構成されている。記録媒体のうちインクが吐出された部分は、プラテンから下流側プラテン（フロントエプロン）に搬送され、下流側プラテンに対向する位置に設けられた乾燥装置からは、加熱された空気が記録媒体に向けて送られる。乾燥装置は、加熱された空気を記録媒体に向けて送ることによって、インクの乾燥を促進している。

特開２０１８－１５９４８２号公報

記録媒体を加熱する加熱装置は、ヒーターを備えており、好ましくは、ヒーターの温度が所定温度を越えるとヒーターの作動回路を遮断する遮断器（例えば、サーモスタット）をさらに備えている。加熱装置において送電の損失を抑えるためには、ヒーターに印加する電源電圧を高く、ヒーターに流れる電流を低くすることが好ましい。しかし、ヒーターの電源電圧を直流かつ高電圧とすると、適合する遮断器の入手性が極めて悪くなる。そのため、ヒーターの作動回路を遮断する構成を設けることが困難となる。

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、直流電源で作動するヒーターを備えた加熱装置を有し、かつ、ヒーターの温度が所定温度を越えるとヒーターを停止できるインクジェットプリンタを提供することである。

ここに開示するインクジェットプリンタは、記録媒体を支持する支持台と、前記支持台に支持された前記記録媒体に向かってインクを吐出するプリントヘッドと、前記支持台に支持された前記記録媒体を加熱する加熱装置と、を備える。前記加熱装置は、第１直流電源と、前記第１直流電源によって作動するヒーターと、前記第１直流電源と前記ヒーターとを接続する作動回路と、第２直流電源と、励磁部と接点とを備えたリレーと、前記第２直流電源と前記励磁部とを接続する制御回路と、前記制御回路に設けられ前記ヒーターの温度が所定温度を越えると前記制御回路を遮断する遮断器と、を備えている。前記励磁部は、前記第２直流電源によって作動する。前記接点は、前記励磁部の作動によって開閉するように構成され、前記作動回路に設けられている。

上記インクジェットプリンタによれば、ヒーターの温度が所定温度を越えると、制御回路を遮断することによりリレーの励磁部を切り、作動回路の接点を開くことができる。これにより、作動回路が切れ、ヒーターへの電源供給が停止する。よって、上記インクジェットプリンタによれば、直流電源で作動するヒーターを備えた加熱装置を有しつつ、ヒーターの温度が所定温度を越えるとヒーターを停止することができる。

一実施形態に係るプリンタの正面図である。 加熱装置の回路図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の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」と称する）について説明する。なお、ここで説明される実施形態は、当然ながら特に本発明を限定することを意図したものではない。また、同じ作用を奏する部材・部位には同じ符号を付し、重複する説明は適宜省略または簡略化する。

［プリンタの構成］
図１は、本実施形態に係るプリンタ１０の正面図である。以下の説明では、左、右、上、下とは、プリンタ１０の正面にいる作業者から見た左、右、上、下をそれぞれ意味することとする。また、作業者がプリンタ１０の正面を向いているときにプリンタ１０の後部から作業者に向かう方向を前方、作業者からプリンタ１０の後部に向かう方向を後方とする。図面中の符号Ｌ、Ｒ、Ｕ、Ｄは、それぞれ左、右、上、下を表す。

プリンタ１０は、記録媒体５に印刷を行うものである。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１に示すように、プリンタ１０は、プラテン１５と、フロントエプロン１６と、キャリッジ２０と、キャリッジ２０に搭載されたプリントヘッド２５と、キャリッジ移動装置３０と、記録媒体５の搬送装置４０と、記録媒体５を加熱してインクの乾燥を促進する加熱装置５０と、を備えている。

プラテン１５およびフロントエプロン１６は、記録媒体５を支持する支持台である。プラテン１５は、左右方向および前後方向に延びている。フロントエプロン１６は、プラテン１５よりも前方に配置され、搬送装置４０による記録媒体５の移動をガイドする。フロントエプロン１６には、プラテン１５上でインクが着弾した後の記録媒体５が搬送される。フロントエプロン１６は、前方に向かって凸するような湾曲形状（略円弧状）に構成されている。

キャリッジ２０は、プラテン１５の上方に設けられている。プリントヘッド２５は、キャリッジ２０に設けられ、下方に向かってインクを吐出する。これにより、インクは、プラテン１５に支持された記録媒体５に向かって吐出される。プリントヘッド２５から吐出されるインクは、特に限定されない。プリントヘッド２５から吐出されるインクは、例えば、ソルベント系（溶剤系）顔料インク、水性インク等であってもよい。

キャリッジ移動装置３０は、キャリッジ２０を左右方向に移動させる。図１に示すように、キャリッジ移動装置３０は、ガイドレール３１と、左右のプーリ３２と、無端状のベルト３３と、スキャンモータ３４と、を有している。ガイドレール３１は、プラテン１５の上方に配置されている。ガイドレール３１は、左右方向に延びている。キャリッジ２０は、ガイドレール３１に沿って左右方向に移動可能に構成されている。キャリッジ２０には、ベルト３３が固定されている。ベルト３３は、左右のプーリ３２に巻き掛けられている。スキャンモータ３４は、一方のプーリ３２に接続されている。スキャンモータ３４が駆動して、一方のプーリ３２が回転することで、ベルト３３が走行する。これにより、キャリッジ２０が左右方向に移動する。プリントヘッド２５は、キャリッジ２０とともに左右方向に移動する。

搬送装置４０は、記録媒体５を前後方向に移動させる。図１に示すように、搬送装置４０は、グリットローラ４１と、ピンチローラ４２と、フィードモータ４３と、を有している。グリットローラ４１は、プラテン１５に埋設されている。各グリットローラ４１の一部は、プラテン１５に露出している。フィードモータ４３は、グリットローラ４１を前後方向に回転させる。ピンチローラ４２は、記録媒体５を上から押さえつけるものである。ピンチローラ４２は、グリットローラ４１の上方に配置されている。ピンチローラ４２は、グリットローラ４１と対向する位置に設けられている。ピンチローラ４２は、上下方向に移動可能に構成されている。グリットローラ４１とピンチローラ４２との間に記録媒体５が挟まれた状態で、フィードモータ４３が駆動してグリットローラ４１が回転すると、記録媒体５は前後方向に搬送される。

加熱装置５０は、記録媒体５の支持台、ここではフロントエプロン１６に支持された記録媒体５を加熱する。本実施形態では、加熱装置５０は、フロントエプロン１６に温風を吹きつけることにより、記録媒体５を加熱する。図１に示すように、加熱装置５０は、フロントエプロン１６の上方（前方）に設けられ、下方（後方）に向かって温風を吹きつける。

図２は、加熱装置５０の回路図である。図２に示すように、加熱装置５０は、作動電源ＤＣ１と、制御電源ＤＣ２と、ヒーターユニット６０と、ヒーターコントローラ７０と、作動回路Ｃ１と、制御回路Ｃ２と、を備えている。加熱装置５０は、また、ヒーターユニット６０によって加熱された空気をフロントエプロン１６に向かって流す図示しないファンを備えている。加熱装置５０の一部、例えば、作動電源ＤＣ１、制御電源ＤＣ２、およびヒーターコントローラ７０は、フロントエプロン１６の上方に配置されていなくてもよい。作動電源ＤＣ１、制御電源ＤＣ２、およびヒーターコントローラ７０等は、例えば、プリンタ１０の本体内に設けられていてもよい。

作動電源ＤＣ１は、ヒーターユニット６０のヒーター６１を作動させるための電源である。作動電源ＤＣ１は、直流電源である。送電の損失を抑えるためには、ヒーター６１に印加する電圧を高くすることが好ましい。作動電源ＤＣ１の電圧は、好ましくは、２５ボルト以上１００ボルト以下である。作動電源ＤＣ１の電圧は、さらに好ましくは、３０ボルト以上である。作動電源ＤＣ１の電圧は、例えば、９６ボルトである。ただし、作動電源ＤＣ１の電圧は特に限定されるわけではない。

制御電源ＤＣ２は、ヒーターコントローラ７０のコイル７３ａを励磁するための電源である。制御電源ＤＣ２も、直流電源である。制御電源ＤＣ２の電圧は、５ボルトや２４ボルトのような一般的に利用される制御用の電圧が好ましい。制御電源ＤＣ２の電圧は、作動電源ＤＣ１の電圧よりも低い。制御電源ＤＣ２の電圧は、２４ボルト以下であることが好ましい。ただし、制御電源ＤＣ２の電圧は特に限定されるわけではない。

図２に示すように、ヒーターユニット６０は、ヒーター６１と、遮断器６２と、温度センサ６３と、を備えている。ヒーター６１は、加熱装置５０の温風の熱源であり、作動電源ＤＣ１によって作動する。作動回路Ｃ１は、作動電源ＤＣ１とヒーター６１とを接続している。

遮断器６２は、制御回路Ｃ２に設けられ、ヒーター６１の温度が所定温度を越えると制御回路Ｃ２を遮断する。遮断器６２は、例えば、サーモスタットである。ただし、遮断器６２の種類は特に限定されない。遮断器６２は、例えば、温度ヒューズであってもよい。遮断器６２が制御回路Ｃ２を遮断する温度は特に限定されないが、例えば、１１５度以上１２５度以下の温度に設定されてもよい。遮断器６２が制御回路Ｃ２を遮断する温度は、保護対象となる周辺部品、例えば、送風ファンやケーブルの耐熱温度に応じて適宜に設定される。

温度センサ６３は、ヒーター６１の温度を測定している。温度センサ６３は、温風の温度を測定してもよい。温度センサ６３は、ヒーター６１または温風の温度を制御するためのセンサである。温度センサ６３は、例えば、サーミスタである。ただし、温度センサ６３の種類は特に限定されない。温度センサ６３は、例えば、熱電対であってもよい。

図２に示すように、ヒーターコントローラ７０は、温度制御回路７１と、スイッチング素子７２と、メカニカルリレー７３と、を備えている。温度制御回路７１は、温度センサ６３が測定するヒーター６１または温風の温度を取得し、ヒーター６１または温風の温度に基づいてヒーター６１の出力を演算する。温度制御回路７１は、いわゆるフィードバック制御を行う。スイッチング素子７２は、作動回路Ｃ１に設けられるとともに、温度制御回路７１に接続されている。スイッチング素子７２は、温度制御回路７１の演算結果に基づいてヒーター６１の出力を制御している。スイッチング素子の種類は特に限定されないが、例えば、作動回路Ｃ１を接続／切断する接点、トランジスタ、サイリスタ等である。

メカニカルリレー７３は、ヒーター６１の温度が所定温度を越えると作動回路Ｃ１を遮断するための部材である。図２に示すように、メカニカルリレー７３は、制御電源ＤＣ２によって作動するコイル７３ａと、コイル７３ａの作動によって開閉する接点７３ｂと、を備えている。接点７３ｂは、作動回路Ｃ１に設けられている。制御回路Ｃ２は、制御電源ＤＣ２とコイル７３ａとを接続している。

遮断器６２によって制御回路Ｃ２が接続されているときには、コイル７３ａには制御電源ＤＣ２が接続されている。このとき、コイル７３ａは、制御電源ＤＣ２から電力の供給を受けている。接点７３ｂは、この状態において作動回路Ｃ１を接続している。

遮断器６２によって制御回路Ｃ２が切断されているときには、コイル７３ａは制御電源ＤＣ２に接続されない。このとき、コイル７３ａは、制御電源ＤＣ２から電力の供給を受けない。接点７３ｂは、この状態において作動回路Ｃ１を切断する。これにより、作動電源ＤＣ１からヒーター６１への電力供給が遮断される。

［加熱装置の動作］
以下に、加熱装置５０の動作を説明する。通常の使用状態においては、ヒーター６１は、温度制御回路７１とスイッチング素子７２とによって制御される。温度センサ６３の計測に基づいて温度制御回路７１によって演算されるフィードバック出力が、スイッチング素子７２を介してヒーター６１に供給される。これにより、ヒーター６１または温風の温度が予め定められた設定温度に制御される。

ヒーター６１の温度が何らかの理由によって所定温度を上回ると、遮断器６２が作動し、制御回路Ｃ２が切断される。これにより、前述したように、作動電源ＤＣ１からヒーター６１への電力供給が遮断される。本実施形態では、ヒーター６１の温度が所定温度以下となるまで、作動電源ＤＣ１からヒーター６１への電力供給は遮断され続ける。プリンタ１０は、このとき異常を知らせる通知を発出してもよい。また、プリンタ１０は、ヒーター６１の温度が所定温度を越えたことによってヒーター６１への電力供給が遮断された場合には、ユーザーが復帰動作を行うまでヒーター６１への電力供給を停止し続ける他の回路を備えていてもよい。

［実施形態の作用効果］
以下に、本実施形態に係るプリンタ１０が奏することができる作用効果について説明する。本実施形態に係るプリンタ１０の加熱装置５０は、第１の直流電源である作動電源ＤＣ１と、作動電源ＤＣ１によって作動するヒーター６１と、作動電源ＤＣ１とヒーター６１とを接続する作動回路Ｃ１と、第２の直流電源である制御電源ＤＣ２と、制御電源ＤＣ２によって作動するコイル７３ａとコイル７３ａの作動によって開閉するように構成され作動回路Ｃ１に設けられた接点７３ｂとを備えたメカニカルリレー７３と、制御電源ＤＣ２とコイル７３ａとを接続する制御回路Ｃ２と、制御回路Ｃ２に設けられヒーター６１の温度が所定温度を越えると制御回路Ｃ２を遮断する遮断器６２と、を備えている。かかる構成によれば、ヒーター６１の温度が所定温度を越えると、直流電源である作動電源ＤＣ１で作動するヒーター６１を停止することができる。

ヒーターとして高電力かつ直流電源で駆動するヒーター６１を選定する場合、送電の損失を抑えるためには、ヒーター６１に印加する電源電圧を高くすることが好ましい。ここでは、作動電源ＤＣ１の電源電圧は３０ボルト以上である。しかし、電源電圧が直流かつ高電圧となると、適合する遮断器の入手性が極めて悪くなり、ヒーター６１の作動回路を遮断する構成を設けることが困難となる。本実施形態に係るプリンタ１０によれば、ヒーター６１の温度が所定温度を越えると、遮断器６２によって制御回路Ｃ２を遮断し、メカニカルリレー７３のコイル７３ａへの通電を遮断することができる。これにより、作動回路Ｃ１に設けられた接点７３ｂが開き、作動回路Ｃ１が切断される。その結果、ヒーター６１への電源供給が停止する。よって、プリンタ１０によれば、ヒーター６１が直流電源で作動するヒーターであるにもかかわらず、ヒーター６１の温度が所定温度を越えるとヒーター６１を停止する回路を構成することができる。

本実施形態では、制御電源ＤＣ２の電圧は、作動電源ＤＣ１の電圧よりも低い。かかる構成によれば、制御回路Ｃ２を遮断する遮断器６２の選定の自由度が高いため、制御回路Ｃ２の構成が容易である。

［他の実施形態］
以上、本発明の好適な実施形態について説明した。しかし、上述の実施形態は例示に過ぎず、本発明は他の種々の形態で実施することができる。

例えば上記した実施形態では、加熱装置５０はフロントエプロン１６上の記録媒体５を加熱するものであったが、加熱装置が加熱する記録媒体は、フロントエプロン上にあるものには限定されない。加熱装置は、例えば、プラテン上の記録媒体を加熱してもよい。また、加熱装置は記録媒体を温風で加熱するものには限定されない。加熱装置は、例えば、支持台を加熱することによって間接的に記録媒体を加熱するように構成されていてもよい。

プリンタの構成は特に限定されない。例えば、プリンタは、プラテン上を記録媒体が搬送されるいわゆるロール・トゥー・ロールタイプのプリンタであってもよく、記録媒体が載置されたベッドが動くいわゆるフラットベッドタイプのプリンタであってもよい。

その他、特に限定されない限りにおいて、実施形態は本発明を限定しない。

５ 記録媒体
１０ プリンタ
１５ プラテン（支持台）
１６ フロントエプロン（支持台）
２５ プリントヘッド
５０ 加熱装置
６１ ヒーター
６２ 遮断器
７３ メカニカルリレー（リレー）
７３ａ コイル（励磁部）
７３ｂ 接点
Ｃ１ 作動回路
Ｃ２ 制御回路
ＤＣ１ 作動電源（第１直流電源）
ＤＣ２ 制御電源（第２直流電源）

Claims (3)

1. 記録媒体を支持する支持台と、
   前記支持台に支持された前記記録媒体に向かってインクを吐出するプリントヘッドと、
   前記支持台に支持された前記記録媒体を加熱する加熱装置と、を備え、
   前記加熱装置は、
   第１直流電源と、
   前記第１直流電源によって作動するヒーターと、
   前記第１直流電源と前記ヒーターとを接続する作動回路と、
   第２直流電源と、
   前記第２直流電源によって作動する励磁部と、前記励磁部の作動によって開閉するように構成され前記作動回路に設けられた接点と、を備えたリレーと、
   前記第２直流電源と前記励磁部とを接続する制御回路と、
   前記制御回路に設けられ、前記ヒーターの温度が所定温度を越えると前記制御回路を遮断する遮断器と、を備えている、
   インクジェットプリンタ。
2. 前記第２直流電源の電圧は、前記第１直流電源の電圧よりも低い、
   請求項１に記載のインクジェットプリンタ。
3. 前記第１直流電源の電圧は、３０ボルト以上である、
   請求項１または２に記載のインクジェットプリンタ。

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