JP5741802B2 - 記録装置 - Google Patents

Description

本発明は、記録装置に関する。

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。

特許文献１及び２には、記録媒体の搬送経路におけるインクジェットヘッドの上流側において記録媒体を予熱する予熱装置を設け、インクを噴射する前に、予め記録媒体を所定温度以上に加熱することで、着弾したインクの凝集、滲み等を抑制して、高品質な印画を実現可能とさせる手段が開示されている。

特許第４４２９９２３号公報 特開平５−２８６１３０号公報

しかしながら、上記予熱によって記録媒体の温度が急激に上昇すると、記録媒体が熱伸び等することによるシワ等によって、印画不良が発生する場合がある。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、予熱による記録媒体のシワの発生を抑制し、高品質な印画を実現可能とさせ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、上記記録媒体の搬送方向における上記記録ヘッドの上流側において上記記録媒体を予熱する予熱装置とを有する記録装置であって、上記予熱装置は、上記記録媒体が上記搬送方向の下流側に向かうにつれて、上記記録媒体に与える単位時間当たりの熱量を大きくする加熱手段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、記録媒体が記録ヘッドに向かって搬送方向下流側に搬送されるにつれて、徐々に大きな熱を受けて予熱されることとなるため、温度が急激に上昇することがなくなる。したがって、記録媒体の熱伸び等によるシワ等の発生を抑制することができる。

また、本発明においては、上記加熱手段は、上記搬送方向の下流側に向かうにつれて間隔が狭くなるように上記支持面に沿って配置される複数の加熱源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、搬送方向下流側に向かうにつれて、支持面に沿って配置される複数の加熱源の間隔が狭くなっているので、搬送方向下流側に向かうにつれて記録媒体に与える単位時間当たりの熱量を大きくすることができる。

また、本発明においては、上記加熱手段は、上記支持面を有すると共に、上記搬送方向の下流側に向かうにつれて間隔が狭くなるように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曲げられた複数の曲げ部を有する支持部材と、上記支持部材を加熱して上記支持面上の上記記録媒体を加熱する間接加熱装置と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、搬送方向下流側に向かうにつれて曲げ部の間隔が狭くなっているので、記録媒体が搬送方向下流側に向かうにつれて加熱された曲げ部（支持面）と接触する面積が大きくなり、結果、搬送方向下流側に向かうにつれて当該記録媒体に与える単位時間当たりの熱量を大きくすることができる。

また、本発明においては、上記加熱手段は、上記支持面に沿って配置される複数の加熱源の温度を、上記搬送方向の下流側に向かうにつれて大きくする温度制御手段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、搬送方向下流側に向かうにつれて、支持面に沿って配置される複数の加熱源の温度が大きくなっているので、搬送方向下流側に向かうにつれて記録媒体に与える単位時間当たりの熱量を大きくすることができる。

本発明の第１実施形態におけるプリンターを示す構成図である。 本発明の第１実施形態におけるプレヒーター部を示す断面構成図である。 本発明の第１実施形態におけるヒーターの構成を示す平面図である。 本発明の第２実施形態におけるプレヒーター部を示す断面構成図である。 本発明の第２実施形態におけるヒーターの構成を示す平面図である。

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。

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１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（予熱装置）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。

続いて、本実施形態のプレヒーター部４１における特徴的な構成について図２及び図３を参照して説明する。
図２は、本発明の第１実施形態におけるプレヒーター部４１を示す断面構成図である。図３は、本発明の第１実施形態におけるヒーター４１ａの構成を示す平面図である。

図２に示すように、プレヒーター部４１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。

プレヒーター部４１は、メディアＭが搬送方向の下流側に向かうにつれて、メディアＭに与える単位時間当たりの熱量を大きくする加熱手段６０を有する。本実施形態の加熱手段６０は、搬送方向の下流側に向かうにつれて間隔が狭くなるように、支持面５０に沿って配置される複数のヒーター（加熱源）４１ａを有する。

加熱手段６０は、支持部材５１の支持面５０の裏側に設けられている。図３に示すように、本実施形態の加熱手段６０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４１ａ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。

本実施形態のヒーター４１ａとは、つづら折状となったチューブヒーターの幅方向（図３において紙面左右方向）に延びる部位を意味する。ヒーター４１ａは、搬送方向（図３において紙面上下方向）において間隔をあけて配置されている。本実施形態のヒーター４１ａは、搬送方向下流側（図３において紙面上側）に向かうにつれて間隔が狭くなるように配置されている。具体的には、搬送方向上流側（図３において紙面下側）で隣接するヒーター４１ａ同士の間隔よりも、搬送方向下流側で隣接するヒーター４１ａ同士の間隔の方が小さくなるように配置されている。

プレヒーター部４１は、上記加熱手段６０によって、メディアＭを記録部３到達時において目標温度まで徐々に温める構成となっている。本実施形態では、メディアＭがプレヒーター部４１の最下流部に到達した時の温度（プレヒート目標温度）は、プラテンヒーター部４２における温度（目標温度：４０℃）の±５℃以内となるように設定している。また、メディアＭがプラテンヒーター部４２を通過したときの昇温範囲は、プレヒート目標温度の３０％以下に設定している。なお、これらプレヒーター部４１の設定は、搬送部２によるメディアＭの搬送速度（本実施形態では６０平米／時間（ｍ^２／ｈｒ））も考慮して決定される。

続いて、プレヒーター部４１における予熱及びメディアＭのシワ等を抑制する作用について説明する。
図１に示す記録部３において、メディアＭに対する記録処理（印画）が開始されると、メディアＭが搬送部２によって搬送される。プレヒーター部４１は、ロール２１から繰り出されたメディアＭを支持面５０で支持すると共に、記録部３に到達するまでにメディアＭを常温からプレヒート目標温度まで昇温させる。

図２に示すように、支持面５０を有する支持部材５１の裏側には、ヒーター４１ａが設けられている。ヒーター４１ａ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。したがって、メディアＭは、その裏側から加熱されるため、記録部３到達前においてメディアＭの表面（印画面）に対して熱的ダメージを低減若しくは与えないようにすることができる。

また、支持面５０に沿って配置される複数のヒーター４１ａは、搬送方向の下流側に向かうにつれて間隔が狭くなるように配置されている。このため、プレヒーター部４１では、メディアＭが搬送方向の下流側に向かうにつれて、メディアＭに与える単位時間当たりの熱量を大きくすることができる。

すなわち、ヒーター４１ａは、搬送方向の下流側に向かうにつれて配置が密になっているので、各ヒーター４１ａの単位時間当たりに与える熱量を一定に設定しても、配置が密になった搬送方向下流側の支持面５０においては、配置が疎になった搬送方向上流側の支持面５０における温度よりも大きくなる。このため、搬送方向下流側に向かうにつれて、支持面５０において徐々に昇温する温度勾配が形成され、結果、メディアＭは記録部３到達までに徐々に温められることとなる。

これにより、メディアＭが記録部３に向かって搬送方向下流側に搬送されるにつれて、徐々に大きな熱を受けて予熱されることとなるため、プレヒート目標温度までの昇温を達成できると共に、メディアＭの温度が急激に上昇することがなくなる。すなわち、プレヒーター部４１における支持面５０の最上流部の温度は最も低く、ロール２１から繰り出されたメディアＭの温度である常温に近しいので、メディアＭの温度が急激に上昇することがなく、メディアＭの熱伸びが比較的緩やかに熱的に無理なく進行することにより、シワやヨレ、曲り等の発生が抑制される。このため、記録部３において、高品質な印画を実現可能とさせることができる。

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、メディアＭの搬送方向におけるインクジェットヘッド３１の上流側においてメディアＭを予熱するプレヒーター部４１とを有するプリンター１であって、プレヒーター部４１は、メディアＭが搬送方向の下流側に向かうにつれて、メディアＭに与える単位時間当たりの熱量を大きくする加熱手段６０を有するという構成を採用することによって、メディアＭがインクジェットヘッド３１に向かって搬送方向下流側に搬送されるにつれて、徐々に大きな熱を受けて予熱されることとなるため、温度が急激に上昇することがなくなる。したがって、メディアＭの熱伸び等によるシワ等の発生を抑制することができる。
したがって、本実施形態では、予熱によるメディアＭのシワの発生を抑制し、高品質な印画を実現可能とさせるプリンター１が得られる。また、本実施形態では、加熱手段６０がヒーター４１ａの疎密配置により構成されるため、温度制御等する装置を別途設ける必要がなく、コスト安に寄与することができる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。

図４は、本発明の第２実施形態におけるプレヒーター部４１を示す断面構成図である。図５は、本発明の第２実施形態におけるヒーター４１ａの構成を示す平面図である。
第２実施形態における加熱手段６０は、支持部材５１と、ヒーター４１ａ（間接加熱装置）とを有する。

第２実施形態のヒーター４１ａ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。ヒーター４１ａは、搬送方向（図５において紙面上下方向）において間隔をあけて配置されている。具体的には、ヒーター４１ａは、搬送方向において略等間隔で配置されている。したがって、支持面５０の温度は、搬送方向最上流部から最下流部まで略均一となっている。

図４に示すように、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（曲げ部５３）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５参照）を有する仮想曲線Ｃ（図５参照）に沿って、搬送方向において曲げられた形状を有する。

曲げ部５３は、搬送方向の下流側に向かうにつれて間隔が狭くなるように設けられている。具体的には、搬送方向上流側で隣接する曲げ部５３同士の間隔よりも、搬送方向下流側で隣接する曲げ部５３同士の間隔の方が小さくなるように設けられている。

上記構成によれば、搬送方向下流側に向かうにつれて曲げ部５３の間隔が狭くなっているので、メディアＭが搬送方向下流側に向かうにつれてヒーター４１ａにより加熱された曲げ部５３（支持面５０）と接触する面積が大きくなり、結果、搬送方向下流側に向かうにつれて当該メディアＭに与える単位時間当たりの熱量を大きくすることができる。

すなわち、当該湾曲した搬送経路においては、実質的にメディアＭが曲げ部５３の頂点のみで接触するという特性を有するため、第２実施形態では、曲げ部５３の間隔を搬送方向の下流側に向かうにつれて小さくすることで、第１実施形態のようにヒーター４１ａの配線を変更することなく、熱的な接触面積を増加させて、搬送方向下流側に向かうにつれてメディアＭに与える単位時間当たりの熱量を大きくすることができる。また、第２実施形態においても、加熱手段６０が曲げ部５３の疎密により構成されるため、温度制御等する装置を別途設ける必要がなく、コスト安に寄与することができる。

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、加熱手段６０は、支持面５０に沿って複数の加熱源を支持面５０と距離をおいて配置し、その加熱源と支持面５０との距離が、搬送方向の下流側に向かうにつれて近くなる構成でも良い。この構成によれば、搬送方向下流側に向かうにつれて、支持面５０に沿って配置される複数の加熱源が支持面５０に近づくように配置されているので、搬送方向下流側に向かうにつれてメディアＭに与える単位時間当たりの熱量を大きくすることができる。

また、例えば、プレヒーター部４１における加熱源の構成としては、熱媒体として気体や液体を用いる構成であっても、抵抗加熱や誘導加熱等の電気加熱を用いる構成であっても、またそれらを複合して用いる構成であっても良い。

また、例えば、上記実施形態の加熱手段６０は、ヒーター４１ａあるいは曲げ部５３の粗密により構成した場合を例にして説明したが、この構成に限定されるものではない。
例えば、加熱手段６０は、支持面５０に沿って配置される複数の加熱源の温度を、搬送方向の下流側に向かうにつれて大きくする温度制御手段を有する構成でもよい。この構成によれば、搬送方向下流側に向かうにつれて、支持面５０に沿って配置される複数の加熱源の温度が大きくなっているので、搬送方向下流側に向かうにつれてメディアＭに与える単位時間当たりの熱量を大きくすることができる。この場合、例えば、加熱源として電熱線を、温度制御手段として電熱線に印加する電圧を調節する電源装置を採用することができる。

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、用紙、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）、３１…インクジェットヘッド（記録ヘッド）、４１…プレヒーター部（予熱装置）、４１ａ…ヒーター（加熱源）、５０…支持面、５１…支持部材、５３…曲げ部、６０…加熱手段、Ｍ…メディア（記録媒体）

Claims (3)

1. 記録媒体に流体を噴射する記録ヘッドと、前記記録媒体を支持面に沿って搬送する搬送装置と、前記記録媒体の搬送方向における前記記録ヘッドの上流側において前記記録媒体を予熱する予熱装置とを有する記録装置であって、
   前記予熱装置は、前記記録媒体が前記搬送方向の下流側に向かうにつれて、前記記録媒体に与える単位時間当たりの熱量を大きくする加熱手段を有し、
   前記加熱手段は、
   前記支持面を有すると共に、前記搬送方向の下流側に向かうにつれて間隔が狭くなるように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曲げられた複数の曲げ部を有する支持部材と、
   前記支持部材を加熱して前記支持面上の前記記録媒体を加熱する間接加熱装置とを有することを特徴とする記録装置。
2. 前記加熱手段は、前記搬送方向の下流側に向かうにつれて間隔が狭くなるように前記支持面に沿って配置される複数の加熱源を有することを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
3. 前記加熱手段は、前記支持面に沿って配置される複数の加熱源の温度を、前記搬送方向の下流側に向かうにつれて大きくする温度制御手段を有することを特徴とする請求項１または２に記載の記録装置。

Images