JP5387674B2 - インクジェット記録装置 - Google Patents
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Description
記録媒体に対してインクを吐出する記録ヘッドと、
記録媒体を加熱する加熱装置と、
前記加熱装置により加熱された記録媒体を前記記録ヘッドの下方に搬送する搬送装置と、を備え、前記記録ヘッドを記録媒体の上面に沿った方向に相対的に移動させつつ記録媒体に対してインクを吐出させて記録媒体に画像を形成するインクジェット記録装置において、
前記記録ヘッドとの間で断熱された状態で設けられ、前記記録ヘッドのノズル面よりも低い温度に冷却される冷却面と、前記冷却面に付着した結露を回収する結露回収機構と、を有する冷却装置を備え、
前記冷却面には、前記結露回収機構に連通する溝が形成され、
前記冷却面と前記記録ヘッドのノズル面は、前記相対的な移動方向に沿って配置され、前記記録媒体に対面していることを特徴とする。
前記相対的な移動方向は前記記録ヘッドの走査方向であり、
前記冷却面と前記ノズル面は、前記記録ヘッドの走査方向に沿って配置されていることを特徴とする。
前記相対的な移動方向は前記記録媒体の搬送方向であり、
前記冷却面と前記ノズル面は、前記記録媒体の搬送方向に沿って配置されていることを特徴とする。
前記記録ヘッドは、前記相対的な移動方向に沿って複数並設され、
前記冷却面は、隣接する記録ヘッドの間に設けられていることを特徴とする。
前記記録ヘッドは、前記相対的な移動方向に沿って複数並設され、
前記冷却面は、前記記録ヘッドの並設方向端部に設けられていることを特徴とする。
前記冷却面は、前記記録ヘッドに対して前記走査方向の下流側に配置されていることを特徴とする。
前記冷却面は、前記記録ヘッドに対して前記記録媒体の搬送方向下流側に配置されていることを特徴とする。
前記記録ヘッドは、記録媒体の搬送方向に沿って複数並設され、
前記冷却面は、各記録ヘッドに対して前記記録媒体の搬送方向下流側に並ぶように設けられていることを特徴とする。
前記冷却面に親液化処理を施したことを特徴とする。
前記結露回収機構は、前記記録ヘッドの走査方向端部に配置されていることを特徴とする。
前記溝は、前記記録ヘッドの走査方向に沿って延在するように形成されていることを特徴とする。
請求項12に記載の発明は、請求項1〜11のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置において、
記録媒体からの前記記録ヘッドのノズル面までの高さと前記冷却面までの高さを等しくしたことを特徴とする。
前記冷却面は、水平面に対して傾斜した傾斜面とされ、
前記結露回収機構は、前記冷却面の最も低い位置よりも下方に配置されていることを特徴とする。
前記結露回収機構が前記冷却面よりも低くなるように前記冷却面を水平面に対して傾斜させる傾斜機構を備えることを特徴とする。
前記結露回収機構は、回収した結露を吸収する吸収部材を備えることを特徴とする。
記録媒体に対してインクを吐出する記録ヘッドと、
記録媒体を加熱する加熱装置と、
前記加熱装置により加熱された記録媒体を前記記録ヘッドの下方に搬送する搬送装置と、を備え、前記記録ヘッドを記録媒体の上面に沿った方向に相対的に移動させつつ記録媒体に対してインクを吐出させて記録媒体に画像を形成するインクジェット記録装置において、
前記記録ヘッドとの間で断熱された状態で設けられ、前記記録ヘッドのノズル面よりも低い温度に冷却される冷却面が形成された冷却部を有する冷却装置と、前記冷却面に付着した結露を吸収する吸収部材と、を備え、
前記冷却部には、前記吸収部材と、前記冷却面から前記吸収部材に連通する孔が形成され、
前記冷却面と前記記録ヘッドのノズル面は、前記相対的な移動方向に沿って配置され、前記記録媒体に対面していることを特徴とする。
前記冷却装置は、
前記冷却部とで前記吸収部材を挟んで保持する挟持部材と、
前記冷却部と前記挟持部材を接続する接続部材と、
前記冷却部を前記記録ヘッドのノズル面よりも低い温度に冷却する冷却体と、
を備えることを特徴とする。
前記吸収部材は、弾性変形自在であり、
前記冷却部と前記挟持部材との間の距離を可変に構成したことを特徴とする。
前記冷却体は、前記挟持部材に当接するように設けられ、
前記接続部材と前記吸収部材のうち少なくとも一方及び前記挟持部材は、熱伝導性を有することを特徴とする。
前記冷却体は、前記挟持部材及び前記冷却部に当接するように設けられ、
前記挟持部材は、熱伝導性を有することを特徴とする。
前記冷却体は、前記冷却部に当接するように設けられ、
前記接続部材は、前記冷却部と前記挟持部材との間を断熱し、
前記挟持部材は、前記冷却体に当接して当該冷却体の放熱を行う放熱部を有することを特徴とする。
<スキャン式のインクジェット記録装置の構成>
<全体構成>
図1に示すように、インクジェット記録装置1は、スキャン方式のインクジェットプリンタであり、記録ヘッドから記録媒体に対してインクを吐出し、記録媒体上に画像を形成するものである。
図1に示すように、記録ヘッド2は、キャリッジ3に搭載されている。記録ヘッド2は、直方体状に形成され、その下端面には、ノズル孔が形成されたノズルプレートが設けられている。このノズル孔からインクを吐出することにより記録媒体Pに印画することができる。
図1に示すように、加熱装置5は、例えば、通電により発熱するヒータであり、搬送装置6に設けられている。搬送装置6は、記録領域Yに設けられている。加熱装置5は、搬送される記録媒体Pの直下に配置され、搬送装置6により搬送されてきた記録媒体Pを加熱する。記録媒体Pを予め加熱することで、インクに対する濡れ性が向上し、ドット径が記録媒体Pに良好に濡れ拡がり、画質むらのない画像が得られる。
図1に示すように、搬送装置6は、図示しない駆動ローラ、従動ローラ、駆動ローラと従動ローラとに架け渡された搬送ベルト、駆動ローラを回転させるモータ61(図4参照)とを備えている。
図2、図3に示すように、冷却装置7は、キャリッジ3に設けられた土台となる支持部71を備えており、この支持部71に冷却部72が設けられている。
図1に示すように、キャリッジ3の移動可能範囲であって搬送装置6の設けられている記録領域Yの外側一端はメンテナンス領域Zとなっており、このメンテナンス領域Zには、記録ヘッド2に対してヘッドメンテナンスを行うメンテナンスユニット8が設けられている。このメンテナンスユニット8には、記録ヘッド2のノズル面2aからインクを吸引する吸引装置81、清掃ブレード82、インク受器83等が設けられている。
図1に示すように、キャリッジ3の移動範囲の他の一端部であって搬送装置6を挟んでメンテナンス領域Zと反対の位置はホームポジション領域Xとされており、このホームポジション領域Xには、記録ヘッド2を保湿する保湿ユニット9が設けられている。保湿ユニット9には、記録ヘッド2が待機状態にあるとき、ノズル面2aを覆うことで記録ヘッド2のインクを保湿する4個の保湿キャップ91が設けられている。これら4個の保湿キャップ91は、4個の記録ヘッド2のノズル面2aを同時に覆うことができるよう、記録ヘッド2の配列に対応して配列されている。
図4に示すように、インクジェット記録装置1には、キャリッジ駆動機構31、搬送装置6のモータ61、記録ヘッド2、加熱装置5、メンテナンスユニット8、保湿ユニット9、電源11等の動作を制御する制御部10が設けられている。制御部10は、CPU10a、RAM10b、ROM10cを備えており、制御部10はインターフェイス(図示省略)を介してキャリッジ駆動機構31、搬送装置6のモータ61、記録ヘッド2、メンテナンスユニット8、保湿ユニット9、電源11等と接続されている。
記録媒体Pとしては、様々なメディアを使用することができ、例えば、紙、プラスチック、金属、布、ゴムなどを挙げることができる。これらのうち一般的に画像を形成する用途としてのインクジェット記録媒体として好ましいのは、紙、プラスチックフィルムである。本実施形態においてより効果をいかんなく発揮できるのは、プラスチックフィルム、レジンコート紙、合成紙などである。
次に、冷却装置7を用いて記録ヘッド2近傍の空気を除湿する際の動作について説明する。
以上のように、インクジェット記録装置1によれば、冷却部72の冷却面72aを記録ヘッド2のノズル面2aよりも低い温度に冷却することにより、インクの蒸気は記録ヘッド2のノズル面2aよりも温度の低い冷却面72aに発生するため、記録ヘッド2のノズル面2aには結露が発生しない。
冷却装置の配置、その設置数は上記実施形態に限られるものではない。例えば、図5に示すように、冷却装置7を単一の記録ヘッド2の走査方向上流側に並べて設けてもよい。この場合には、記録媒体Pに着弾したインクの揮発成分が蒸発して周囲に飛散する前に冷却面72aに結露させて除湿することができる。このとき、インクの着弾位置の周囲だけ局所的に湿度が高くなっているので、冷却面72aに容易に結露させることができる。
なお、インクジェット記録装置1において、冷却装置7は、上記第1の実施形態の構成に限られるものではない。例えば、図11,図12に示すような冷却装置7Aとしてもよい。
なお、インクジェット記録装置1において、冷却装置7は、上記第1の実施形態の構成に限られるものではない。例えば、図13〜図16に示すような冷却装置7Bとしてもよい。
なお、インクジェット記録装置1において、冷却装置7は、上記第1の実施形態の構成に限られるものではない。例えば、図20〜図23に示すような冷却装置7Cとしてもよい。
以上のように、冷却装置7Cを備えたインクジェット記録装置1によれば、冷却部72には冷却面72aから吸収部材75に連通する孔72fが形成されているので、冷却面72aに発生した結露は毛細管現象により孔72fの内壁を伝い、この孔72fに連通された吸収部材75に吸収される。これにより、記録ヘッド2近傍のインクの蒸気は、冷却面72aにより気体から液体にされ、その液体は孔72fを介して吸収部材75に吸収される。これにより、冷却面72aから結露が記録媒体Pに落下しにくくなる。
なお、インクジェット記録装置1において、冷却装置7は、上記第1の実施形態の構成に限られるものではない。例えば、図24〜図28に示すような冷却装置7Dとしてもよい。
次に、冷却装置7Dを用いて記録ヘッド2近傍の空気を除湿する際の動作とメンテナンス動作について説明する。
以上のように、変形例5のインクジェット記録装置1によれば、変形例4と同様の作用効果を奏するほか、挟持部材106と冷却部102とコイルばね108とを用いて吸収部材105を挟持することにより、吸収部材105と冷却部102との密着性が増し、冷却面102aの結露を吸収部材105が吸収しやすくすることができる。
なお、インクジェット記録装置1において、冷却装置7は、上記第1の実施形態の構成に限られるものではない。例えば、図29〜図37に示すような冷却装置7Eとしてもよい。
次に、冷却装置7Eを用いて記録ヘッド2近傍の空気を除湿する際の動作とメンテナンス動作について説明する。
以上のように、変形例6のインクジェット記録装置1によれば、変形例5と同様の作用効果を奏するほか、ペルチェ素子201は挟持部材106及び冷却部102の双方を冷却することができるので、冷却面102aの温度が下がりやすくなり、冷却効率を向上することができる。
なお、インクジェット記録装置1において、冷却装置7は、上記第1の実施形態の構成に限られるものではない。例えば、図33〜図34に示すような冷却装置7Fとしてもよい。
次に、記録ヘッド2近傍の空気を除湿する際の動作とメンテナンス動作について説明する。
以上のように、変形例7のインクジェット記録装置1によれば、変形例6と同様の作用効果を奏するほか、冷却部102の先端部を押し上げるだけで吸収部材105を絞ることができるので、メンテナンスをより容易にすることができる。
なお、インクジェット記録装置1において、冷却装置7は、上記実施形態の構成に限られるものではない。例えば、図35に示すような冷却装置7Gとしてもよい。
図35に示すように、ペルチェ素子201は冷却部102に当接するように配置されている。ペルチェ素子201は、その上端面が挟持部材206の下端面と同じ高さになるように配置されている。
次に、記録ヘッド2近傍の空気を除湿する際の動作について説明する。
以上のように、変形例8のインクジェット記録装置1によれば、変形例6と同様の作用効果を奏するほか、挟持部材206は冷却体102にたまった熱を放熱することができるので、放熱のための部材を新たに設ける必要がなく、部品点数を減らすことができる。
<ライン式のインクジェット記録装置の構成>
図38に示すように、インクジェット記録装置200は、ライン式のインクジェットプリンタであり、記録ヘッドから記録媒体に対してインクを吐出し、記録媒体上に画像を形成するものである。ここで、ライン式のインクジェット記録装置とは、インクを吐出する記録ヘッドを固定した状態で、記録媒体を搬送装置により所定の方向に搬送し、記録ヘッドの下方に搬送された記録媒体に向けて記録ヘッドがインクを吐出することで記録媒体に画像を形成するものである。
図38に示すように、記録ヘッド2Y,2M,2C,2Kは、用いるインクの数だけ設けられている。記録ヘッド2Yはイエローのインクを吐出するためのヘッド、記録ヘッド2Mはマゼンタのインクを吐出するためのヘッド、記録ヘッド2Cはシアンのインクを吐出するためのヘッド、記録ヘッド2Kはブラックのインクを吐出するためのヘッドである。
図38に示すように、インクタンク3Y,3M,3C,3Kは、各記録ヘッド2Y,2M,2C,2Kの各色に対応する数だけ設けられ、各色のインクを貯留する。インクタンク3Yは、インク流路30Yを介して記録ヘッド2Yに連通されている。インクタンク3Mは、インク流路30Mを介して記録ヘッド2Mに連通されている。インクタンク3Cは、インク流路30Cを介して記録ヘッド2Cに連通されている。インクタンク3Kは、インク流路30Kを介して記録ヘッド2Kに連通されている。
図39〜図41に示すように、冷却装置120は、インクジェット記録装置に固定されたヘッド支持部材(図示略)に設けられ、土台となる支持部121を備えており、この支持部121に冷却部122が設けられている。
図38に示すように、供給部130は、記録媒体Pがロール状に巻き付けられた記録媒体Pの供給源P0と、このロール状の供給源P0を回転自在に収納するマガジン131と、を備えている。供給源P0は、その一端がマガジン131の開口から引き出されている。
図38に示すように、アンチカール処理部140は、記録媒体Pがマガジン131内で供給源P0としてロール状に巻き付けられていたときの巻き癖(カール)を除去するためのものである。アンチカール処理部140は、マガジン131内でついた巻き癖方向と逆方向に癖を付与して巻き癖を相殺するための加熱ドラム141を備えている。記録媒体Pは、加熱ドラム141で熱が加えられることにより、加熱ドラム141の通過後はマガジン131内でついた巻き癖が除去されている。このとき、印画面が多少外側に弱いカールとなるように加熱ドラム141における加熱温度を制御することもできる。
図38に示すように、吸着ベルト搬送部150は、駆動ローラ151、従動ローラ152、駆動ローラ151と従動ローラ152とに架け渡された無端状の搬送ベルト153、駆動ローラ151を回転させるモータ154(図52参照)とを備えており、搬送装置として機能する。
図38に示すように、排出部160は、吸着ベルト搬送部150よりも記録媒体Pの搬送方向下流側に設けられている。排出部160は、吸着ベルト搬送部150により搬送されてきた画像形成終了後の記録媒体Pをソータ(図示略)に集積すべく、排出ローラ161により記録媒体Pを挟み込んでソータに搬送する。
図38に示すように、加熱装置170は、例えば、通電により発熱するヒータであり、吸着ベルト搬送部150に設けられている。加熱装置170は、搬送される記録媒体Pの直下に配置され、吸着ベルト搬送部150により搬送されてきた記録媒体Pを加熱する。記録媒体Pを予め加熱することで、インクに対する濡れ性が向上し、ドット径が記録媒体Pに良好に濡れ拡がり、画質むらのない画像が得られる。
図52に示すように、インクジェット記録装置200には、吸着ベルト搬送部150のモータ154、記録ヘッド2Y,2M,2C,2K、電源211等の動作を制御する制御部210が設けられている。
次に、冷却装置120を用いて記録ヘッド2Y,2M,2C,2K近傍の空気を除湿する際の動作について説明する。
以上のように、インクジェット記録装置200によれば、冷却部122の冷却面122aを記録ヘッド2Y,2M,2C,2Kのノズル面21y,21m,21c,21kよりも低い温度に冷却することにより、インクの蒸気が冷やされてできる結露は記録ヘッド2Y,2M,2C,2Kのノズル面21y,21m,21c,21kよりも温度の低い冷却面122aに発生するため、記録ヘッド2Y,2M,2C,2Kのノズル面21y,21m,21c,21kには結露が発生しない。
冷却装置の配置、その設置数は上記実施形態に限られるものではない。
(冷却装置)
図38及び図46〜図48に示すように、冷却装置120は、インクジェット記録装置に固定されたヘッド支持部材(図示略)に設けられ、記録ヘッド2Y,2M,2C,2Kに設けられた土台となる支持部121を備えており、この支持部121に冷却部122が設けられている。
以上のように、変形例Bのインクジェット記録装置200によれば、冷却面122aには溝122bが形成されているので、冷却面122aに発生した結露は毛細管現象により溝122bを伝い、この溝122bに連通された結露回収機構127に回収される。これにより、記録ヘッド2近傍のインクの蒸気は、冷却面122aにより気体から液体にされ、その液体は溝122bを介して結露回収機構127に回収される。
なお、ライン式のインクジェット記録装置200において、冷却装置は、上記実施形態の構成に限られるものではない。例えば、図50、図51に示すように、結露回収機構225が冷却部222の冷却面222aよりも低くなるように冷却面222aを水平面に対して傾斜させる傾斜機構300を設けてもよい。
なお、本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、発明の本質的部分を変更しない範囲内で自由に設計変更が可能である。
2 記録ヘッド
2a ノズル面
3 キャリッジ(ヘッド支持部材)
5 加熱装置
6 搬送装置
7 冷却装置
72 冷却部
72a 冷却面
75 吸収部材
Claims (21)
- 記録媒体に対してインクを吐出する記録ヘッドと、
記録媒体を加熱する加熱装置と、
前記加熱装置により加熱された記録媒体を前記記録ヘッドの下方に搬送する搬送装置と、を備え、前記記録ヘッドを記録媒体の上面に沿った方向に相対的に移動させつつ記録媒体に対してインクを吐出させて記録媒体に画像を形成するインクジェット記録装置において、
前記記録ヘッドとの間で断熱された状態で設けられ、前記記録ヘッドのノズル面よりも低い温度に冷却される冷却面と、前記冷却面に付着した結露を回収する結露回収機構と、を有する冷却装置を備え、
前記冷却面には、前記結露回収機構に連通する溝が形成され、
前記冷却面と前記記録ヘッドのノズル面は、前記相対的な移動方向に沿って配置され、前記記録媒体に対面していることを特徴とするインクジェット記録装置。 - 前記相対的な移動方向は前記記録ヘッドの走査方向であり、
前記冷却面と前記ノズル面は、前記記録ヘッドの走査方向に沿って配置されていることを特徴とする請求項1に記載のインクジェット記録装置。 - 前記相対的な移動方向は前記記録媒体の搬送方向であり、
前記冷却面と前記ノズル面は、前記記録媒体の搬送方向に沿って配置されていることを特徴とする請求項1に記載のインクジェット記録装置。 - 前記記録ヘッドは、前記相対的な移動方向に沿って複数並設され、
前記冷却面は、隣接する記録ヘッドの間に設けられていることを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載のインクジェット記録装置。 - 前記記録ヘッドは、前記相対的な移動方向に沿って複数並設され、
前記冷却面は、前記記録ヘッドの並設方向端部に設けられていることを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載のインクジェット記録装置。 - 前記冷却面は、前記記録ヘッドに対して前記走査方向の下流側に配置されていることを特徴とする請求項2に記載のインクジェット記録装置。
- 前記冷却面は、前記記録ヘッドに対して前記記録媒体の搬送方向下流側に配置されていることを特徴とする請求項3に記載のインクジェット記録装置。
- 前記記録ヘッドは、記録媒体の搬送方向に沿って複数並設され、
前記冷却面は、各記録ヘッドに対して前記記録媒体の搬送方向下流側に並ぶように設けられていることを特徴とする請求項7に記載のインクジェット記録装置。 - 前記冷却面に親液化処理を施したことを特徴とする請求項1〜8のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
- 前記結露回収機構は、前記記録ヘッドの走査方向端部に配置されていることを特徴とする請求項2又は6に記載のインクジェット記録装置。
- 前記溝は、前記記録ヘッドの走査方向に沿って延在するように形成されていることを特徴とする請求項10に記載のインクジェット記録装置。
- 記録媒体からの前記記録ヘッドのノズル面までの高さと前記冷却面までの高さを等しくしたことを特徴とする請求項1〜11のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
- 前記冷却面は、水平面に対して傾斜した傾斜面とされ、
前記結露回収機構は、前記冷却面の最も低い位置よりも下方に配置されていることを特徴とする請求項1〜11のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。 - 前記結露回収機構が前記冷却面よりも低くなるように前記冷却面を水平面に対して傾斜させる傾斜機構を備えることを特徴とする請求項1〜12のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
- 前記結露回収機構は、回収した結露を吸収する吸収部材を備えることを特徴とする請求項1〜14のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
- 記録媒体に対してインクを吐出する記録ヘッドと、
記録媒体を加熱する加熱装置と、
前記加熱装置により加熱された記録媒体を前記記録ヘッドの下方に搬送する搬送装置と、を備え、前記記録ヘッドを記録媒体の上面に沿った方向に相対的に移動させつつ記録媒体に対してインクを吐出させて記録媒体に画像を形成するインクジェット記録装置において、
前記記録ヘッドとの間で断熱された状態で設けられ、前記記録ヘッドのノズル面よりも低い温度に冷却される冷却面が形成された冷却部を有する冷却装置と、前記冷却面に付着した結露を吸収する吸収部材と、を備え、
前記冷却部には、前記吸収部材と、前記冷却面から前記吸収部材に連通する孔が形成され、
前記冷却面と前記記録ヘッドのノズル面は、前記相対的な移動方向に沿って配置され、前記記録媒体に対面していることを特徴とするインクジェット記録装置。 - 前記冷却装置は、
前記冷却部とで前記吸収部材を挟んで保持する挟持部材と、
前記冷却部と前記挟持部材を接続する接続部材と、
前記冷却部を前記記録ヘッドのノズル面よりも低い温度に冷却する冷却体と、
を備えることを特徴とする請求項16に記載のインクジェット記録装置。 - 前記吸収部材は、弾性変形自在であり、
前記冷却部と前記挟持部材との間の距離を可変に構成したことを特徴とする請求項17に記載のインクジェット記録装置。 - 前記冷却体は、前記挟持部材に当接するように設けられ、
前記接続部材と前記吸収部材のうち少なくとも一方及び前記挟持部材は、熱伝導性を有することを特徴とする請求項17又は18に記載のインクジェット記録装置。 - 前記冷却体は、前記挟持部材及び前記冷却部に当接するように設けられ、
前記挟持部材は、熱伝導性を有することを特徴とする請求項17又は18に記載のインクジェット記録装置。 - 前記冷却体は、前記冷却部に当接するように設けられ、
前記接続部材は、前記冷却部と前記挟持部材との間を断熱し、
前記挟持部材は、前記冷却体に当接して当該冷却体の放熱を行う放熱部を有することを特徴とする請求項17又は18に記載のインクジェット記録装置。
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