JP5664226B2 - 記録装置 - Google Patents

Description

本発明は、記録装置に関する。

記録媒体を扱う記録装置においては、記録媒体のシワ対策が問題となっている。
特許文献１には、記録媒体の裏面側を負圧吸引することで、記録媒体のシワを抑制する手段が開示されている。また、特許文献２には、搬送ローラーを傾動させることで、記録媒体のシワを抑制する手段が開示されている。

特開２００９−２８５８７７号公報 特開平１１−９１９８０号公報

ところで、記録媒体に流体を噴射して画像や文字等を記録する記録装置の一つとして、インクジェット式プリンターが知られている。このインクジェット式プリンターにおいて、浸透乾燥や蒸発乾燥を必要とするインク（流体）を用いる場合、記録媒体に噴射したインクを乾燥させるために、加熱装置を設ける必要がある。しかし、当該加熱装置の加熱は、記録媒体の熱伸びを生じさせ、その熱伸び分が幅方向中央部に出現することによって縒れて幅方向の波打つようなシワを発生させる場合がある。また、当該シワは、加熱の度合いによってその大きさが変化するため、このシワ対策が問題となっている。

特許文献１の手段は、記録媒体の裏面側を負圧吸引するので、その構成上、記録媒体の幅方向の熱伸びによるシワを抑制することが難しく、また、負圧を均一化するためにファンや吸引室等の機構が必要であるためコストが掛かるという問題がある。
また、特許文献２の手段は、ローラーを傾動させるための機構及び制御が複雑で、加熱の度合いによるシワの大きさの変化に対応することが難しいという問題がある。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、記録媒体の幅方向の熱伸びによるシワの発生を抑制することができる記録装置を提供することを目的としている。

上記の課題を解決するために、本発明は、記録媒体に流体を噴射する記録ヘッドと、上記記録媒体を支持面に沿って搬送する搬送装置と、上記支持面上の上記記録媒体を加熱する加熱装置とを有する記録装置であって、上記支持面を、上記記録媒体を搬送する搬送方向と直交する幅方向において、両端部から中央部に向かうに従って上方に突出させると共に、上記中央部における突出量を、上記加熱装置の加熱による上記記録媒体の上記幅方向の熱伸び量に応じて調節可能な調節装置を有するという構成を採用する。
このような構成を採用することによって、本発明では、幅方向において支持面の中央部から両端部に向かって下方に向かう勾配が形成されるので、当該支持面上で記録媒体が加熱されても、その熱伸び分が幅方向両端部に出現させるように、重力によって制御（誘導）することができるので、その熱伸び分が幅方向中央部に出現することによって縒れてシワになることを抑制することができる。また、当該中央部の突出量によって下方に向かう勾配を制御できるので、当該中央部の突出量を調節することで、加熱の度合いによるシワの大きさの変化に対応することを容易に行える。

また、本発明においては、上記調節装置は、上記支持面を有する支持部材の上記加熱装置の加熱による熱伸びを、上記中央部における突出量に変換する変換部を有するという構成を採用する。
このような構成を採用することによって、本発明では、支持面上で記録媒体が加熱されると、該支持面を有する支持部材も加熱されるので、支持部材の熱伸びを中央部の突出量に変換することで、支持面の中央部の突出量を、記録媒体の熱伸び量と自動的に対応させて調節することが可能となる。

また、本発明においては、上記変換部は、上記幅方向において上記支持部材の両端部の位置を拘束する拘束部を有するという構成を採用する。
このような構成を採用することによって、本発明では、幅方向において支持部材の両端部を拘束すると、加熱により支持部材が幅方向に熱伸びしたときに、湾曲するようにその中央部を突出させることができる。

また、本発明においては、上記支持部材は、上記支持面が設けられる側と逆側に曲率中心を有する仮想曲線に沿って、上記搬送方向において曲げられた形状を有するという構成を採用する。
このような構成を採用することによって、本発明では、搬送方向において当該曲げられた形状を有する支持部材の幅方向両端部を拘束すると、加熱により支持部材が幅方向に熱伸びしたときに、熱応力（内部残溜応力）が支持面側に向かって作用するため、支持面側が凸となるように変形を制御することができる。

また、本発明においては、上記支持面の上記中央部における突出量は、上記搬送方向下流側に向かうに従って大きくなるように調節されているという構成を採用する。
このような構成を採用することによって、本発明では、加熱により搬送方向下流側に向かうに連れて大きくなる記録媒体の熱伸びに対応することができる。

また、本発明においては、上記支持面よりも上記搬送方向下流側において、上記幅方向において上記中央部を含む所定幅で、上記記録媒体に対して上記搬送方向に張力を付与する張力付与装置を有するという構成を採用する。
このような構成を採用することによって、本発明では、幅方向における中央部を含む所定幅で、記録媒体を支持面に対して押し付けることができる。このため、支持面の中央部から両端部に向かって下方に向かう勾配による作用を高めることができる。

本発明の実施形態におけるプリンターを示す構成図である。 本発明の実施形態におけるアフターヒーター部の構成を示す斜視図である。 本発明の実施形態におけるヒーターの構成を示す平面図である。 本発明の実施形態におけるアフターヒーター部に設けられた凸量調節部の作用を説明するための模式図である。 本発明の実施形態におけるメディアのシワを抑制する作用について説明する図である。 本発明の別実施形態における凸量調節部の構成を示す断面図である。

以下、本発明に係る記録装置の各実施形態について、図を参照して説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。本実施形態では、本発明に係る記録装置として、インクジェット式プリンター（以下、単にプリンターと称する）を例示する。

図１は、本発明の実施形態におけるプリンター１を示す構成図である。
プリンター１は、比較的大型のメディア（記録媒体）Ｍを扱うラージフォーマットプリンター（ＬＦＰ）である。本実施形態のメディアＭは、例えば６４インチ（Inch）程度の幅を有する塩化ビニル系フィルムから形成されている。

図１に示すように、プリンター１は、ロール・ツー・ロール方式でメディアＭを搬送する搬送部（搬送装置）２と、メディアＭに対してインク（流体）を噴射して画像や文字等を記録する記録部３と、メディアＭを加熱する加熱部（加熱装置）４とを有する。これら各構成部は、本体フレーム５に支持されている。

搬送部２は、ロール状のメディアＭを送り出すロール２１と、送り出されたメディアＭを巻き取るロール２２とを有する。搬送部２は、ロール２１，２２間の搬送経路においてメディアＭを搬送する搬送ローラー対２３，２４を有する。また、搬送部２は、搬送ローラー対２４，ロール２２間の搬送経路においてメディアＭに張力を付与するテンションローラー（張力付与装置）２５を有する。

テンションローラー２５は、揺動フレーム２６に支持されており、メディアＭの裏面に幅方向（図１において紙面垂直方向）で接触する構成となっている。テンションローラー２５は、メディアＭの幅よりも幅方向において長く形成されている。テンションローラー２５は、後述する加熱部４のアフターヒーター部４３よりも搬送方向下流側に設けられている。

記録部３は、搬送ローラー対２３，２４間の搬送経路においてメディアＭに対してインク（流体）を噴射するインクジェットヘッド（記録ヘッド）３１と、インクジェットヘッド３１を搭載して幅方向に往復移動自在なキャリッジ３２とを有する。インクジェットヘッド３１は、複数のノズルを備え、メディアＭとの関係で選択されて浸透乾燥や蒸発乾燥を必要とするインクを噴射可能な構成となっている。

加熱部４は、メディアＭを加熱することによりインクをメディアＭに速やかに乾燥定着させ、滲みやぼやけを防止して、画質を高める構成となっている。加熱部４は、メディアＭの搬送経路の一部を構成する支持面を有して、メディアＭをロール２１，２２間で上方に凸となるように湾曲させて支持すると共に、支持面上のメディアＭを加熱する構成となっている。

加熱部４は、記録部３が設けられた位置よりも搬送方向上流側でメディアＭを予熱するプレヒーター部４１と、記録部３と対向する位置でメディアＭを加熱するプラテンヒーター部４２と、記録部３が設けられた位置よりも搬送方向下流側でメディアＭを加熱するアフターヒーター部４３とを有する。

本実施形態では、プレヒーター部４１におけるヒーター４１ａの加熱温度が、４０℃に設定されている。また、本実施形態では、プラテンヒーター部４２におけるヒーター４２ａの加熱温度が、ヒーター４１ａと同じく４０℃（目標温度）に設定されている。また、本実施形態では、アフターヒーター部４３におけるヒーター４３ａの加熱温度が、ヒーター４１ａ，４２ａよりも高い５０℃に設定されている。

プレヒーター部４１は、メディアＭを常温から目標温度（プラテンヒーター部４２における温度）に向けて徐々に昇温させることによって、インクの着弾時からの乾燥を速やかに促す構成となっている。また、プラテンヒーター部４２は、目標温度を維持した状態でインクの着弾をメディアＭに受けさせて、インクの着弾時からの乾燥を速やかに促す構成となっている。

また、アフターヒーター部４３は、メディアＭを目標温度よりも高い温度まで昇温させ、メディアＭに着弾したインクのうち未だ乾燥していないものを速やかに乾燥させ、少なくともロール２２で巻き取る前に、着弾したインクをメディアＭに完全に乾燥定着させる構成となっている。

このように、アフターヒーター部４３においては、他のヒーター部よりも加熱温度を高く設定しているので、相対的に他のヒーター部よりもメディアＭの熱伸びが生じ易くなっている。また、アフターヒーター部４３においてはテンションローラー２５により張力がメディアＭに付与されているので、メディアＭの熱伸び分が幅方向中央部に出現して縒れてシワになり易くなっている。
この対策として、本実施形態のアフターヒーター部４３は、以下の構成を備える。

図２は、本発明の実施形態におけるアフターヒーター部４３の構成を示す斜視図である。図３は、本発明の実施形態におけるヒーター４３ａの構成を示す平面図である。図４は、本発明の実施形態におけるアフターヒーター部４３に設けられた凸量調節部６０の作用を説明するための模式図である。

図２に示すように、アフターヒーター部４３は、メディアＭを支持する支持面５０を有する支持部材５１を有する。本実施形態の支持部材５１は、鉄板、より詳しくはＳＰＣＣ（冷間圧延鋼板）から形成されている。支持部材５１は、メディアＭの幅よりも幅方向において長く、より詳しくは、６４インチ程度の幅よりも長く形成されている。

支持部材５１は、メディアＭの搬送方向において間隔をあけて複数の曲げが形成されており、支持面５０側が全体として略湾曲した凸となる形状を有する。換言すると、支持部材５１は、支持面５０が設けられる側と逆側に曲率中心Ｏ（図１参照）を有する仮想曲線Ｃ（図１参照）に沿って、搬送方向において曲げられた形状を有する。

支持部材５１の支持面５０の裏側には、図３に示すようなヒーター４３ａが配線されている。本実施形態のヒーター４３ａは、チューブヒーターであり、アルミテープ５２を介して、支持部材５１の裏側に貼付されている。したがって、本実施形態では、ヒーター４３ａは、支持部材５１を介し、熱伝導で支持面５０上に支持されたメディアＭを裏側から加熱する構成となっている。

図４に示すように、アフターヒーター部４３には、支持面５０を、メディアＭを搬送する搬送方向と直交する幅方向において、両端部５３ａ１，５３ａ２から中央部５３ｂに向かうに従って上方に突出させると共に、中央部５３ｂにおける突出量Ａを、ヒーター４３ａの加熱によるメディアＭの幅方向の熱伸び量に応じて調節可能な凸量調節部（調節装置）６０が設けられている。

凸量調節部６０は、幅方向において支持面５０の中央部５３ｂから両端部５３ａ１，５３ａ２に向かって下方に向かう勾配を形成する（図４において２点差線で示す）ことで、支持面５０上で加熱されたメディアＭの熱伸び分をその幅方向両端部に出現させるように、重力によって制御（誘導）する構成となっている。

また、凸量調節部６０は、メディアＭの材質、インクまたは装置の加熱温度、保証印画幅等により、メディアＭにおけるシワを抑制するための中央部５３ｂにおける突出量Ａの最適値が異なるので、メディアＭの幅方向の熱伸び量に応じて中央部５３ｂにおける突出量Ａを調節可能となっている。

本実施形態の凸量調節部６０は、当該支持面５０を有する支持部材５１の幅方向両端部の位置を拘束する拘束部（変換部）６１を有する。この構成によれば、支持面５０上でメディアＭが加熱されると、該支持面５０を有する支持部材５１も加熱されるので、支持部材５１の熱伸びを中央部５３ｂの突出量Ａに変換させて、中央部５３ｂの突出量Ａを、メディアＭの熱伸び量と自動的に対応させて調節することができる。

拘束部６１は、図２に示すように、支持部材５１を幅方向で挟み込む位置に一対で設けられている。本実施形態の拘束部６１は、鉄板からなり、支持部材５１の厚みより大きい厚みを有しており、剛性及び熱容量を大きくし、支持部材５１から熱が伝熱しても、支持部材５１と一体で幅方向に変形及び熱伸びしないような構成となっている。

さらに、本実施形態では、支持部材５１と拘束部６１とが接触する締結固定部（伝熱部）６２を、搬送方向において間隔をあけて、点在させて設け、支持部材５１から熱が拘束部６１側に伝わり難くする構成となっている。
なお、支持部材５１を拘束する手段としては、拘束部６１の材料を、変形しない材料（剛性が大き材料、線膨張係数が小さい材料）とする手段、拘束部６１を剛的（リジット）に本体フレーム５に固定する手段等を用いることができる。

続いて、図５を追加参照して、メディアＭのシワを抑制する作用について説明する。
図５は、本発明の実施形態におけるメディアＭのシワを抑制する作用について説明する図である。

アフターヒーター部４３におけるヒーター４３ａが駆動すると、支持部材５１が常温から所定温度（本実施形態では５０℃）まで加熱される。支持部材５１の幅方向の両端部の位置は、拘束部６１によって拘束されているので、当該加熱により支持部材５１が幅方向に熱伸びしたときに、湾曲するように支持面５０の中央部５３ｂを突出させることができる（図４参照）。

また、本実施形態では、支持部材５１が搬送方向において曲げられた形状を有するので、拘束部６１で支持部材５１を幅方向で拘束すると、当該加熱により支持部材５１が幅方向に熱伸びしたときに、熱応力（内部残溜応力）が支持面５０側に向かって作用するため、支持面５０側が凸となるように、変形を制御することができる。したがって、意図しない側（支持面５０と逆側）の凸となるような変形をさせないようにすることができる。

このように、拘束部６１は、支持面５０を、メディアＭを搬送する搬送方向と直交する幅方向において、両端部５３ａ１，５３ａ２から中央部５３ｂに向かうに従って上方に突出させることで、幅方向において支持面５０の中央部５３ｂから両端部５３ａ１，５３ａ２に向かって下方に向かう勾配を形成することができる。

したがって、図５に示すように、支持面５０上でメディアＭが加熱されても、その熱伸び分がメディアＭの幅方向両端部に出現させるように、重力によって制御（誘導）することができるので、その熱伸び分がメディアＭの幅方向中央部に出現することによって縒れてシワになることを抑制することができる。また、テンションローラー２５によって幅方向における中央部５３ｂを含む所定幅で張力を付与されたメディアＭは、支持面５０に対して押し付けられることとなる。このため、支持面５０の中央部５３ｂから両端部５３ａ１，５３ａ２に向かって下方に向かう勾配による誘導作用を高めることができる。

また、本実施形態では、ヒーター５３ａの加熱によるメディアＭの幅方向の熱伸び量に応じて中央部５３ｂにおける突出量Ａを調節しているので、加熱の度合いによるメディアＭのシワの大きさの変化に対応することができる。具体的に、本実施形態では、上記加熱条件下で、中央部５３ｂにおける突出量Ａが、０．５ｍｍ〜１．５ｍｍの範囲内に調節されている。これにより、６４インチ幅のメディアＭまでは、シワの発生を抑制する効果を得ることができる。また、この範囲内に調節することで、中央部５３ｂにかからないような幅狭のメディアの搬送の弊害にもなり難くすることができる。

また、本実施形態では、拘束部６１によって支持面５０を有する支持部材５１の加熱による熱伸びを、中央部５３ｂにおける突出量Ａに変換する構成を採用しているので、支持面５０の中央部５３ｂにおける突出量Ａを、メディアＭの熱伸び量と自動的に対応させて調節することが可能となる。例えば、５０℃よりも高い温度（例えば６０℃等）でメディアＭを加熱する場合、メディアＭの幅方向における熱伸び量と共に中央部５３ｂにおける突出量Ａも当該温度に応じて大きくなるので、中央部５３ｂから両端部５３ａ１，５３ａ２に向かって下方に向かう勾配を大きくして、その勾配による誘導作用を当該温度に応じて高めることができる。

したがって、上述した本実施形態によれば、メディアＭにインクを噴射するインクジェットヘッド３１と、メディアＭを支持面５０に沿って搬送する搬送部２と、支持面５０上のメディアＭを加熱するアフターヒーター部４３とを有するプリンター１であって、支持面５０を、メディアＭを搬送する搬送方向と直交する幅方向において、両端部５３ａ１，５３ａ２から中央部５３ｂに向かうに従って上方に突出させると共に、中央部５３ｂにおける突出量Ａを、ヒーター５３ａの加熱によるメディアＭの幅方向の熱伸び量に応じて調節可能な凸量調節部６０を有するという構成を採用することによって、幅方向において支持面５０の中央部５３ｂから両端部５３ａ１，５３ａ２に向かって下方に向かう勾配によって、当該支持面５０上でメディアＭが加熱されても、その熱伸び分が幅方向両端部に出現させるように、重力によって制御（誘導）することができるので、その熱伸び分が幅方向中央部に出現することによって縒れてシワになることを抑制することができる。また、当該中央部５３ｂの突出量Ａによって下方に向かう勾配を制御できるので、当該中央部５３ｂの突出量Ａを調節することで、加熱の度合いによるシワの大きさの変化に対応することを容易に行える。
したがって、本実施形態では、メディアＭの幅方向の熱伸びによるシワの発生を抑制することができ、また、加熱の度合いによるシワの大きさの変化に対応することができる。

以上、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。

例えば、上記実施形態では、凸量調節部６０が、中央部５３ｂにおける突出量Ａを、支持部材５１の熱伸びによって熱的に調節する構成について説明したが、図６に示すように、中央部５３ｂにおける突出量Ａを、物理的に調節する構成であってもよい。

図６は、本発明の別実施形態における凸量調節部６０の構成を示す断面図である。なお、図６では、中央部５３ｂに沿った断面図を示し、ヒーター４３ａは不図示としている。
図に示すように、支持部材５１の支持面５０が設けられる側と逆側には、梁部材６２が設けられており、梁部材６２に搬送方向において間隔をあけて複数のイモネジ６３が螺合している。梁部材６２は、支持部材５１の幅方向中央部に設けられている。この構成によれば、イモネジ６３の螺入量の調節により、支持面５０の中央部５３ｂの突出量を調節することができる。

また、図６に示すように、支持面５０の中央部５３ｂにおける突出量を、搬送方向下流側に向かうに従って大きくなるように調節することで、加熱により搬送方向下流側に向かうに連れて大きくなるメディアＭの熱伸びに適切に対応することができる。
なお、上記実施形態においても、搬送方向下流側に向かうに従って線膨張係数が大きくなるように支持面５０を、線膨張係数の異なる複数の部材から構成すれば、上記と同様の作用効果が得られる。

また、例えば、上記実施形態では、凸量調節部６０を、搬送経路においてメディアＭとの接触面積が大きく、シワ抑制が効果的なアフターヒーター部４３に設けた場合を例にして説明したが、他の部位（例えば、プレヒーター部４１）に設けてもよい。

また、上記実施形態においては、記録装置がプリンター１である場合を例にして説明したが、プリンターに限られず、複写機及びファクシミリ等の装置であってもよい。

また、記録装置としては、インク以外の他の流体を噴射したり吐出したりする記録装置を採用してもよい。本発明は、例えば微小量の液滴を吐出させる記録ヘッド等を備える各種の記録装置に流用可能である。なお、液滴とは、上記記録装置から吐出される液体の状態をいい、粒状、涙状、糸状に尾を引くものも含むものとする。また、ここでいう液体とは、記録装置が噴射させることができるような材料であればよい。例えば、物質が液相であるときの状態のものであればよく、粘性の高い又は低い液状体、ゾル、ゲル水、その他の無機溶剤、有機溶剤、溶液、液状樹脂、液状金属（金属融液）のような流状態、また物質の一状態としての液体のみならず、顔料や金属粒子などの固形物からなる機能材料の粒子が溶媒に溶解、分散又は混合されたものなどを含む。また、液体の代表的な例としては上記実施形態で説明したようなインクが挙げられる。ここで、インクとは一般的な水性インク及び油性インク並びにジェルインク、ホットメルトインク等の各種液体組成物を包含するものとする。また、記録媒体としては、塩化ビニル系フィルム等のプラスチックフィルム以外に、薄く熱伸びする機能紙、基板や金属板などを包含するものとする。

１…プリンター（記録装置）、２…搬送部（搬送装置）、４…加熱部（加熱装置）、２５…テンションローラー（張力付与装置）、３１…インクジェットヘッド（記録ヘッド）、４３…アフターヒーター部、５０…支持面、５３ａ１，５３ａ２…両端部、５３ｂ…中央部、６０…凸量調節部（調節装置）、６１…拘束部（変換部）、Ａ…突出量、Ｍ…メディア（記録媒体）

Claims (8)

1. 記録媒体に流体を噴射する記録部と、
   前記記録媒体を支持面に沿って搬送する搬送装置と、
   前記記録媒体を加熱する加熱装置と、
   前記支持面を有する支持部材の前記加熱装置の加熱による熱伸びを、前記支持面の突出に変換し、前記支持面を、前記記録媒体を搬送する搬送方向と直交する方向において、両端部から中央部に向かうに従って上方に突出させ、前記中央部における突出量を調節可能な調節装置と、を有することを特徴とする記録装置。
2. 前記突出量は、前記加熱装置の加熱に応じて調節可能である請求項１に記載の記録装置。
3. 前記搬送方向と直交する方向において前記支持部材の両端部を拘束する拘束部を有する請求項１または２のうちいずれか１項に記載の記録装置。
4. 前記支持部材と前記拘束部とが接触する締結固定部を有する請求項３に記載の記録装置。
5. 前記締結固定部は、前記搬送方向に間隔をあけて複数設けられる、請求項４に記載の記録装置。
6. 前記支持部材は、前記支持面が設けられる側と逆側に曲率中心を有する仮想曲線に沿って、前記搬送方向において曲げられた形状を有することを特徴とする請求項１〜５のうちいずれか１項に記載の記録装置。
7. 前記中央部における突出量は、前記搬送方向下流側に向かうに従って大きくなっていることを特徴とする請求項１〜６のうちいずれか１項に記載の記録装置。
8. 前記支持面よりも前記搬送方向下流側に配置され、前記記録媒体に対して前記搬送方向に張力を付与する張力付与装置を有することを特徴とする請求項１〜７のうちいずれか１項に記載の記録装置。

Images