JP5671515B2

JP5671515B2 - インクジェットプリンタのインク乾燥装置

Info

Publication number: JP5671515B2
Application number: JP2012263972A
Authority: JP
Inventors: 剛並木
Original assignee: Mutoh Industries Ltd
Current assignee: Mutoh Industries Ltd
Priority date: 2012-12-03
Filing date: 2012-12-03
Publication date: 2015-02-18
Anticipated expiration: 2032-12-03
Also published as: JP2014108566A

Description

本発明は、Ｙ軸レールと印字媒体支持機構とＹ軸レールに沿って移動可能な、インクジェットヘッドを搭載したヘッド部とを備え、ヘッド部をＹ軸レールに沿って主走査方向に移動する一方、印字媒体とＹ軸レールとを副走査方向に相対移動させ、ヘッド部からインクを吐出して印字媒体にその前方から順次印字を行うインクジェットプリンタのインク乾燥装置に関する。

印字媒体に印字ヘッドからインクを吐出して印字を行うインクジェットプリンタにおいて、印字媒体に載せたインク滴を乾燥させるようにした送風機構が従来知られている。此種の送風機構では、印字ヘッドに送風機構を装着したもの（例えば特許文献１参照）と印字領域全体に送風する構成のものがある（例えば特許文献２〜４参照）。

特開２００１−３４１２９６号公報特開平６ー２７０４１２号公報特開平２ー２５１４５３号公報特開平１１−１３８７７７号公報

インクジェットプリンタの印字において、印字後のインクを乾燥させることは非常に重要であり、特にインクの印字率を上げている場合などは印字媒体に載せたインクの量が多いため、乾燥しにくく、この問題を効率的に解決する乾燥装置の出現が望まれている。
本発明の主たる目的は、簡単な構成で効率的に印字媒体上のインクを乾燥させることができるインクジェットプリンタのインク乾燥装置を提供することである。

上記目的を達成するため、本発明は、Ｙ軸レールと印字媒体支持機構とＹ軸レールに沿って移動可能なインクジェットヘッドを搭載したヘッド部とを備え、前記ヘッド部をＹ軸レールに沿って主走査方向に移動する一方、印字媒体とＹ軸レールとを副走査方向に相対移動させ、前記ヘッド部からインクを吐出して印字媒体にその前方から順次印字を行うインクジェットプリンタにおいて、前記ヘッド部の移動経路の上方に送風機構に連通するエアー送風口を配設し、該エアー送風口を、前記ヘッド部のＹ軸レールに沿った印字範囲にわたって延びる細長状の開口部を有する構成とし、前記エアー送風口からの印字媒体の前記ヘッド部の移動経路の直下の印字面に向けた送風方向に、印字媒体の印字面に対して角度を形成し、該角度をもって前記エアー送風口から送風される空気を直接ヘッド部の移動経路の直下の印字面に当てるようにしたことを特徴とする。
また本発明は、Ｙ軸レールと印字媒体支持機構とＹ軸レールに沿って移動可能なインクジェットヘッドを搭載したヘッド部とを備え、前記ヘッド部をＹ軸レールに沿って主走査方向に移動する一方、印字媒体とＹ軸レールとを副走査方向に相対移動させ、前記ヘッド部からインクを吐出して印字媒体にその前方から順次印字を行うインクジェットプリンタにおいて、前記ヘッド部の移動経路の上方に内部の空気をエアー送風口に向けて送風する送風機能を備えたエアーチャンバー構造体を配設し、前記エアー送風口を、前記ヘッド部のＹ軸レールに沿った印字範囲にわたって延びる細長状の開口部を有する構成とし、前記エアー送風口から印字媒体の前記ヘッド部の移動経路の直下の印字面に向けて送風される空気の方向に、印字媒体の印字面に対して角度が形成されるように、前記エアー送風口を前記ヘッド部の移動経路の前方に配置し、前記エアー送風口からの角度を持った送風により、前記エアーチャンバー構造体の外側の空気と前記印字媒体の上方の周囲の空気が巻き込まれて印字媒体上に供給されるようにしたことを特徴とする。
また本発明は、Ｙ軸レールと印字媒体支持機構とＹ軸レールに沿って移動可能なインクジェットヘッドを搭載したヘッド部とを備え、前記ヘッド部をＹ軸レールに沿って主走査方向に移動する一方、印字媒体とＹ軸レールとを副走査方向に相対移動させ、前記ヘッド部からインクを吐出して印字媒体にその前方から順次印字を行うインクジェットプリンタにおいて、前記Ｙ軸レールの周囲を蓋うための下部前後に開放部を有するカバーを設け、前記ヘッド部の移動経路の上方に内部の空気をエアー送風口に向けて送風する送風機能を備えたエアーチャンバー構造体を配設し、前記エアー送風口を、前記ヘッド部のＹ軸レールに沿った印字範囲にわたって延びる細長状の開口部を有する構成とし、前記エアー送風口から印字媒体の前記ヘッド部の移動経路の直下の印字面に向けて送風される空気の方向に、印字媒体の印字面に対して角度が形成されるように、前記エアー送風口を前記ヘッド部の移動経路の前方に配置し、前記エアー送風口からの角度を持った送風により、前記エアーチャンバー構造体の外側の空気と前記カバーの下部前方の開放部の外側の空気が巻き込まれて印字媒体上に供給され、該印字媒体上に供給された空気は一部が前記カバーの下部後方の開放部から後方に排出され、一部が前記カバー内を循環するようにしたことを特徴とする。
また本発明は、前記エアー送風口の前後の壁面を前記印字面に向いた傾斜面としたことを特徴とする。
また本発明は、前記エアーチャンバー構造体が加熱機能を有し、前記エアー送風口に温風を送風するようにしたことを特徴とする。
また本発明は、前記エアーチャンバー構造体を、前記Ｙ軸レール上に配置された主空洞部と、該空洞部の前方に形成された前方空洞部と、前記主空洞部の後方に形成された後方空洞部を備えた構成とし、前記前方空洞部に前記エアー送風口を設け、前記後方空洞部にエアー吸引口を設け、前記エアー送風口から送出された温風が前記エアー吸引口に吸引されるようにしたことを特徴とする。
また本発明は、前記ヘッド部に、該ヘッド部から吐出されるインク滴に前記エアー送風口からの風が触れないようにするための遮蔽板を設けたことを特徴とするものである。

本発明は印字位置に直接乾燥させる風を当てる構造で印字直後のインクの乾燥をすることができ、更にその風の流れを利用して全体での大きな送風により印字媒体全体部分でのインクの乾燥も促進することができる。また、送風口のスロープ（傾斜面）により効率的に周囲の空気を巻き込んで送風することができるため、送風機構の空気量より大きな空気を動かすことができる。また、上方に送風口を設けているため媒体に接触する部分においては拡散して広範囲な部分に対し風が接触する事ができるので、印字ヘッドノズルの印字位置の中心部分を狙って送風しても、その前後の部分を含む範囲に対して直接の送風がされ効率的にインクの乾燥を行うことができる。また、装置内では媒体の搬送方向下流側から空気が供給され搬送方向上流側に排出される空気の移動が起こるため、印字されたあとの媒体もその空気の流れにおいて乾燥がされる。

本発明に係るインクジェットプリンタの外観図である。本発明に係るインクジェットプリンタの側面説明図である。本発明に係るインクジェットプリンタのヘッド部を省略した側面説明図である。本発明に係るインクジェットプリンタの他の実施形態を示す側面説明図である。本発明に係るインクジェットプリンタの他の実施形態を示す外観図である。本発明に係るインクジェットプリンタの他の実施形態を示す側面説明図である。

以下に本発明の構成を添付した図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明に係るインクジェットプリンタの概略構成を示す外観図であり、該インクジェットプリンタは、脚体２，４に支持された機体６側にＹ軸方向に延びる、床面に対して水平なＹ軸レール８が架設されている。前記Ｙ軸レール８の前方側には、ヘッド部１０が配置され、該ヘッド部１０は、キャリッジを介して、Ｙ軸レール８の長手方向（主走査方向）に沿って往復動可能に連結している。

前記Ｙ軸レール８の周囲は、機体６側に配設されたカバー１２によって覆われ、該カバー１２には、開閉自在に枢支された蓋部１２ａが設けられている。前記ヘッド部１０のインク吐出部１０ａには、複数個のインクジェット印字ヘッドのインク吐出ノズルが下向に配置されている。前記機体６には、その前後にわたって延びるプラテン１４が設けられている。

プラテン１４とカバー１２の前後の下端との間には、開放部１６，１８が形成されている。前記プラテン１４の載置部１４ａには、前記Ｙ軸レール８に対して平行な方向に延びる隙間２０が形成され、該隙間２０に、板状の印字媒体２２を、Ｙ軸レール８の長手方向と直交するＸ軸方向（副走査方向）に搬送するための駆動ローラ２４が回転自在に配置されている。Ｙ軸レール８側には、一方向に付勢された一対のアームからなるローラホルダ２６が揺動可能に軸支され、各ローラホルダ２６に押えローラ２８が回転自在に取り付けられている。

機体６側のカバー１２内には、加熱機構、送風機構及びフィルタが内蔵されたエアーチャンバー構造体３０から成る、送風装置３２が配置されている。エアーチャンバー構造体３０は、Ｙ軸レール８の上方にＹ軸レール８の前後にまたがって位置し、該Ｙ軸レール８の長手方向の全長と略同一の長さの横幅と、Ｙ軸レール８の前後方向にわたって延びる幅を有する主空洞部３０ａと、該主空洞部３０ａの前方において、下向きに屈折形成された前方空洞部３０ｂと、主空洞部３０ａの後部において、下向きに屈折形成された後方空洞部３０ｃとを備えている。

前記主空洞部３０ａはＹ軸レール８に固定されている。前方空洞部３０ｂの下部には、主空洞部３０ａ内の温風を、印字媒体１０の上方から印字媒体２２の表面に向けて斜め下向きに送風するように、エアー送風部３０ｄが形成されている。エアー送風部３０ｄは、Ｙ軸レール８と平行な方向に延びる細長いスリットからなるエアー送風口３０ｅを有している。エアー送風口３０ｅは、ヘッド部１０の印字移動経路の長さと略同一の長さを有している。送風装置３２内の空気の温度は５０℃位に設定されている。この加熱された空気がエアー送風口３０ｅから印字媒体２２の表面に届くときは、周りの空気も巻き込むため、３０℃位に下がる。本件の構造では、ヘッド部の移動経路に送風がされているため高い温度での送風がされるとヘッド部分などの温度が上がりインクの吐出に影響がでる可能性もあるため、製品の使用環境で問題がないレベルでの温度の送風になっている。また、エアー送風口３０ｅから出る温風の速度は１〜４m/secに設定されている。

前記エアー送風口３０ｅは図３に示すように、ヘッド部１０の移動経路直下の印字面３４に対して前方に位置し、エアー送風口３０ｅから出る温風は、その送風方向がプラテン１４上の印字媒体２２に形成されるヘッド部１０の移動経路直下の印字面３４にこれに対して角度を有して向かうように設定されている。
図２に示すようにエアー送風部３０ｄの前面と後面は、ヘッド移動経路直下の印字面３４に向けて右方向に狭い角度で傾斜した傾斜面３０ｇ，３０ｈ（スロープ）を形成している。図３において、カバー１２内には、図中、カバー１２内を、反時計方向に循環する２つの空気の循環路（Ｂ）（Ｃ）が形成されている。

１つの循環路（Ｃ）は、傾斜面３０ｇと、カバー１２の後部壁と後方空洞部３０ｃの後面との間の第１のエアー通路３８と、主空洞部３０ａとカバー１２の上部壁との間の第２のエアー通路４０と、カバー１２の前部壁のわん曲面と前方空洞部３０ｂの前面との間の第３のエアー通路４２とで構成される。印字媒体２２上の、後方開放部１８に向かう風は、第１のエアー通路３８と第２のエアー通路４０と、第３のエアー通路４２に規制されて傾斜面３０ｇに導かれ、この傾斜面３０ｇに案内されて、エアー送風口３０ｅから放出される温風と前方開放部１６から巻き込まれる空気とともに、印字媒体２２上に導かれる。この印字媒体２２上の風は、印字媒体２２上を後方に移動し、一部が第１のエアー通路３８に案内され、循環路（Ｃ）を図３中、反時計方向に循環する。他の循環路（Ｂ）は、傾斜面３０ｈと、押えローラ２８配置部と、Ｙ軸レール８の前面と、主空洞部３０ａの下面と、前方空洞部３０ｂの後面３０ｊとで構成される。

印字媒体２２上の、後方に流れる風は、押えローラ２８配置部とＹ軸レール８の前面の下部にさえぎられて上昇し、この上昇した風は、主空洞部３０ａの下面に当って前方空洞部３０ｂの後面３０ｊに導かれ、この後面３０ｊに導かれた風は、傾斜面３０ｈに導かれる。傾斜面３０ｈに導かれた風は、エアー送風口３０ｅから放出される温風と前方開放部１６から巻き込まれる風と循環路（Ｃ）から下りてくる風とともに、印字媒体２２上に導かれる。印字媒体２２上に導かれた風の一部は、押えローラ２８配置部にさえぎられＹ軸レール８の前面に沿って上昇し、循環路（Ｂ）を図３中、反時計方向に循環する。

尚、図３中、符号３６は、印字媒体２２の前方の、ヘッド部１０の移動経路直下から外れた、機体６の前方に搬送された印字面を示している。前記後方空洞部３０ｃの下端は開放され、ヘッド部１０の印字移動経路の長さと略同一の長さを有するエアー吸引口３０ｆを形成している。なおエアー吸引口は特に印字移動経路と略同一の長さである必要は無く吸引口を一、二個設けて主空洞部で前方空洞部につなげ、前方空洞部だけ移動経路と略同一になるようにしても良い。

ヘッド部１０には、遮蔽板３６が設けられ、ヘッド部１０の下方をエアー送風口３０ｅから出た風が通過するのを防止している。これによってヘッド部１０のインク吐出部１０ａから吐出されるインク滴の落下がエアー送風口３０ｅから出た風に影響されるのを防止している。
尚、本実施形態では印字媒体として板材を用いているが、用紙、合成樹脂シートその他種々のものを使用することができ、特定の印字媒体に限定されるものではない。

次に、本実施形態の動作について説明する。
印字媒体２２に印字を行う場合には、プラテン１４上に印字媒体２２をセットし、印字媒体２２を駆動ローラ２４と押えローラ２８とで挟持する。該状態において、コントローラの制御により、駆動ローラ２４が図２中、反時計方向に間欠的に回転駆動され、印字媒体２２は図２中、機体６の前方（左方向）に送られる。一回ごとの搬送距離は装置で使用する印刷モードにより設定され、ノズルの印字幅とほぼ同等になる距離の搬送やノズル幅を複数のエリアに分割して使用する場合などでは、その分割された距離での搬送などが適用される。

一方、コントローラの制御により、ヘッド部１０がＹ軸レール８に沿って、印字媒体２２の搬送方向（副走査方向）とは直交する方向（主走査方向）に送られるとともに、ヘッド部１０のインク吐出部１０ａから印字媒体２２に対してインクが吐出され、ヘッド部１０の主走査方向の移動毎に、印字媒体２２の、ヘッド部１０の移動経路直下に、印字面３４が形成される。一方、プリンタの印字動作の中、送風装置３２が駆動され、エアー送風口３０ｅから加熱された暖かい弱風が、ヘッド部１０の走査経路（移動経路）の下方の印字面３４に向けて角度をつけて送風される。
本件の構造では、角度が付けられて印字位置に直接送風がされるため、ヘッド部が印字動作中は移動するために通り過ぎると印字位置に直接当たることになり、また継続的にその位置に送風もされるためインクの乾燥が促進されやすくなる。

エアー送風口３０ｅから印字媒体２２に向けて送風される風は、図３に矢印ａで示されるように鉛直方向に対して、図３中、反時計方向に適宜な狭い角度で角度がつけられているので、空気は、印字媒体２２に当たるとカバー１２内の下部後方に移動する。このカバー１２の下部後方は、開放部１８から外に出る空気と、カバー１２内でエアー吸引口３０ｆに取り込まれる空気と、カバー１２内を後方空洞部３０ｃの後方から上方に向かう空気とに分かれる。

また、印字面３４上には、エアー送風口３０ｅからの風以外に、この風に巻き込まれ、開放部１６から入ってくる空気の移動があり、印字面３４および、搬送後の印字面３６は、この空気の移動によっても乾燥される。また、Ｙ軸レール８の下面を抜けた空気は、第１のエアー通路３８と、第２のエアー通路４０と第３のエアー通路４２を通り、傾斜面３０ｇに案内され、カバー１２内の循環路（Ｃ）を図中、反時計方向に循環する。また、印字媒体２２に当り押えローラ２８配置部に向かう風のうち、一部は、押えローラ２８配置部にさえぎられ、Ｙ軸レール８の前面に沿って上昇し、カバー１２内の循環路（Ｂ）を図中、反時計方向に循環する。
この装置内の空気の流れで傾斜面３０ｇ，３０ｈに空気が供給され、エアー送風口３０ｅの送風に巻き込まれ一緒に印字面へも供給がされるので、送風口３０ｅからの送風量に比べて実際に送風される量は数倍にもなっている。

また、エアー送風口３０ｅから送風される風に巻き込まれて形成される装置後方に移動する空気の流れは、開放部１６から空気を引き込むため印字媒体２２上の印字済みの印字面３６のインクを乾燥させる。エアー送風口３０ｅから送風され、印字面３４に当たった後にエアー吸引口３０ｆに吸引された空気は温風なので、エアーチャンバー構造体３０の空洞部内を循環して利用でき、温度効率を上げることができ、また装置内には外部の新鮮な空気も開放部１６から供給されるので、装置内での空気だけでの循環ではないため空気が飽和する事もない。

本件構造はプラテン１４側にヒーターを設けてインクの乾燥を促進する構造が使えない媒体などにおいて、上方からの送風機構だけでインクの乾燥が促進できるため有用であるが、直接加熱できる媒体などにおいては、図４に示すようにプラテン１４側にヒータ４４を設け両方の構造を用いて乾燥するようにしても良い。図４の他の構造は図２に示す実施形態の構成と同一である。

図５，６は主空洞部３０ａに空気が流通する窓４６を設けた実施形態を示している。
主空洞部３０ａ内の空気の流れは、図６の矢印で示すように、上に抜ける部分や、上から入ってくる部分や、循環する部分により構成される。他の構成は図１〜図３に示す実施形態の構成と同一である。

２脚体
４脚体
６機体
８Ｙ軸レール
１０ヘッド部
１０ａインク吐出部
１２カバー
１２ａ蓋部
１４プラテン
１４ａ載置部
１６開放部
１８開放部
２０隙間
２２印字媒体
２４駆動ローラ
２６ローラホルダ
２８押えローラ
３０エアーチャンバー構造体
３０ａ主空洞部
３０ｂ前方空洞部
３０ｃ後方空洞部
３０ｄエアー送風部
３０ｅエアー送風口
３０ｆエアー吸引口
３２送風装置
３４印字面
３６遮蔽板
３８第１のエアー通路
４０第２のエアー通路
４２第３のエアー通路
４４ヒータ
４６窓

Claims

Ｙ軸レールと印字媒体支持機構とＹ軸レールに沿って移動可能なインクジェットヘッドを搭載したヘッド部とを備え、前記ヘッド部をＹ軸レールに沿って主走査方向に移動する一方、印字媒体とＹ軸レールとを副走査方向に相対移動させ、前記ヘッド部からインクを吐出して印字媒体にその前方から順次印字を行うインクジェットプリンタにおいて、前記Ｙ軸レールの周囲を蓋うための下部前後に開放部を有するカバーを設け、前記ヘッド部の移動経路の上方に内部の空気をエアー送風口に向けて送風する送風機能を備えたエアーチャンバー構造体を配設し、前記エアー送風口を、前記ヘッド部のＹ軸レールに沿った印字範囲にわたって延びる細長状の開口部を有する構成とし、前記エアー送風口から印字媒体の前記ヘッド部の移動経路の直下の印字面に向けて送風される空気の方向に、印字媒体の印字面に対して角度が形成されるように、前記エアー送風口を前記ヘッド部の移動経路の前方に配置し、前記エアー送風口からの角度を持った送風により、前記エアーチャンバー構造体の外側の空気と前記カバーの下部前方の開放部の外側の空気が巻き込まれて印字媒体上に供給され、該印字媒体上に供給された空気は一部が前記カバーの下部後方の開放部から後方に排出され、一部が前記カバー内を循環するようにしたことを特徴とするインクジェットプリンタのインク乾燥装置。
前記エアー送風口の前後の壁面を前記印字面に向いた傾斜面としたことを特徴とする請求項１に記載のインクジェットプリンタのインク乾燥装置。
前記エアーチャンバー構造体が加熱機能を有し、前記エアー送風口に温風を送風するようにしたことを特徴とする請求項１に記載のインクジェットプリンタのインク乾燥装置。
前記エアーチャンバー構造体を、前記Ｙ軸レール上に配置された主空洞部と、該空洞部の前方に形成された前方空洞部と、前記主空洞部の後方に形成された後方空洞部を備えた構成とし、前記前方空洞部に前記エアー送風口を設け、前記後方空洞部にエアー吸引口を設け、前記エアー送風口から送出された温風が前記エアー吸引口に吸引されるようにしたことを特徴とする請求項１に記載のインクジェットプリンタのインク乾燥装置。
前記ヘッド部に、該ヘッド部から吐出されるインク滴に前記エアー送風口からの風が触れないようにするための遮蔽板を設けたことを特徴とする請求項１に記載のインクジェットプリンタのインク乾燥装置。
Ｙ軸レールと印字媒体支持機構とＹ軸レールに沿って移動可能なインクジェットヘッドを搭載したヘッド部とを備え、前記ヘッド部をＹ軸レールに沿って主走査方向に移動する一方、印字媒体とＹ軸レールとを副走査方向に相対移動させ、前記ヘッド部からインクを吐出して印字媒体にその前方から順次印字を行うインクジェットプリンタにおいて、前記ヘッド部の移動経路の上方に内部の空気をエアー送風口に向けて送風する送風機能を備えたエアーチャンバー構造体を配設し、前記エアー送風口を、前記ヘッド部のＹ軸レールに沿った印字範囲にわたって延びる細長状の開口部を有する構成とし、前記エアー送風口から印字媒体の前記ヘッド部の移動経路の直下の印字面に向けて送風される空気の方向に、印字媒体の印字面に対して角度が形成されるように、前記エアー送風口を前記ヘッド部の移動経路の前方に配置し、前記エアー送風口からの角度を持った送風により、前記エアーチャンバー構造体の外側の空気と前記印字媒体の上方の周囲の空気が巻き込まれて印字媒体上に供給されるようにし、前記エアーチャンバー構造体を、前記Ｙ軸レール上に配置された主空洞部と、該空洞部の前方に形成された前方空洞部と、前記主空洞部の後方に形成された後方空洞部を備えた構成とし、前記前方空洞部に前記エアー送風口を設け、前記後方空洞部にエアー吸引口を設け、前記エアー送風口から送出された温風が前記エアー吸引口に吸引されるようにしたことを特徴とするインクジェットプリンタのインク乾燥装置。