JP6059742B2 - インクジェットプリンタのインク乾燥装置 - Google Patents

Description

本発明は、インクジェットヘッドを搭載したヘッド部と印字媒体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、印字ヘッドの移動経路の上方に温風が供給される空洞部を配設し、該空洞部に、印字ヘッドの移動経路の略全長に渡って伸びる送風口を有する送風部を設け、送風口から温風を印字媒体に吹き付けて印字媒体に載せたインク滴を乾燥させるようにしたインク乾燥装置が従来知られている（例えば特許文献１参照）。

特開２０１４−１０８５６６号公報

インクジェットプリンタにおいて用紙や板材などの印字媒体の横幅全体に対して送風を行ってインクを乾燥させる装置において、プリンタが大型になり、送風部を形成する対向板が横幅方向に長くなると、対向板間の隙間の幅が対向板の横幅方向に沿って均一にならなくなってしまう。これを防止するために、送風部に隙間調整部材を設ける必要が生じる。送風部に隙間調整部材を設けると、送風部を流れ送風口から出る温風に対して隙間調整部材が障害物となり、隙間調整部材の無いところに比べて、隙間調整部材の下流にカルマン渦が発生することで風速が異なることになり、インクの乾燥において、副走査方向に印刷ムラ（縦スジ）が発生してしまう。
本発明は、送風部の隙間調整部材があるところにおける風速の変異を抑え、送風部の送風口からその横幅全域に亘って、均一の風速で送風が行われるようにして、印刷媒体に印刷ムラが生じないようにすることを目的とするものである。

上記目的を達成するため、本発明は、インクジェットヘッドを搭載したヘッド部と印字媒体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印字を行うインクジェットプリンタにおいて、送風用のエアーが供給される空洞部を配設し、該空洞部に、印字媒体の印字範囲の略全長にわたって延びる送風口を有する送風部を設け、該送風部に、該送風部の隙間を調整する隙間調整部材を該送風部に取り付け、前記送風部に、前記隙間調整部材の下流側に位置して風速均一化部材を配置し、前記送風部内の送風口から出たエアーが前記印字媒体に当たるようにしたことを特徴とする。
また本発明は、前記風速均一化部材は、周期的に設けられた気流に対する抵抗体により整流する部材により構成されていることを特徴とする。
また本発明は、前記風速均一化部材が螺旋状の部材であり、該部材の長手方向が送風方向に対して直角に配置されていることを特徴とする。
また本発明は、前記部材が螺旋状のスプリングであり、該スプリングが送風方向に対して直角に配置されていることを特徴とする。
また本発明は、前記風速均一化部材を前記送風部の横幅の略全長にわたって配置したことを特徴とする。
また本発明は、前記風速均一化部材の隣接する幅狭のエアー遮蔽部の間隔（Ｌ２）を、前記隙間調整部材の、前記送風口の横幅方向の、幅（Ｌ１）に比し狭く設定したことを特徴とするものである。

本発明は、送風部の隙間調整部材があるところの風速の減少を抑えて送風口から均一の風速で印刷媒体に送風することができ、媒体の搬送方向に出る印刷ムラ（縦スジ）を解消することができる。また螺旋状のスプリングを用いることで容易に等間隔に幅の長いものでも全体に亘っての設置ができる。

本発明の要部の一部断面外観図である。 本発明の要部の断面図である。 本発明の説明図である。 インクジェットプリンタの全体外観図である。 インクジェットプリンタの側面説明図である。 インクジェットプリンタの側面説明図である。 従来技術の説明図である。

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４は、ヘッド部を主走査方向に移動する型式の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ヘッド案内用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きに配置されている。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、印字媒体２０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２２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ローラホルダ２４が揺動可能に軸支され、各ローラホルダ２４に押えローラ２６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チャンバー構造体から成る加熱送風装置２８が配置され、Ｙ軸レール８に支持されている。該加熱送風装置２８に、エアー通路管３０を介して、エアチャンバー構造体から成る空洞部３２が連結している。空洞部３２は、Ｙ軸レール８の前方に、これに対して平行に配置されている。空洞部３２は、前記Ｙ軸レール８の長手方向の全長と略同一の長さの横幅を有している。

空洞部３２には、エアー通路管３０を通じて装置２８の加熱機構によって加熱された温風が装置２８の送風機構によって供給されるように構成されている。空洞部３２の下部には、エアー通路管３０から送られてきた温風を、印字媒体２０の上方から印字媒体２０の表面に向けて斜め下向きに送風するように送風部３４が形成されている。送風部３４は、図２に示すように、互いに狭い所定の間隔を存して平行に対向し、送風部３４の横幅方向の全長にわたって形成された一対の対向板３６，３８と、該対向板３６，３８の送風部３４の両側部ａ，ｂを閉塞する閉塞部とで構成され、対向板３６，３８と両側の閉塞部によって形成される温風の流通路は、空洞部３２の内部と連通している。

対向板３６，３８間のエアー流通路は、厚さ方向の幅の狭い前方空間部４０と、該前方空間部４０より幅の若干広い後方空間部４２とが対向板３６，３８の屈折部によって形成されている。前記対向板３６，３８の先端は、送風口４８を形成し、該送風口４８は、印刷媒体２０の印刷範囲の略全域にわたって延び、該送風口４８はレール８の長手方向と平行に設定されている。

前記対向板３６，３８は、図５に示すように、プラテン１４の印字媒体載置面に対して略３０度、機体６の後方側に傾いて形成されている。なお対向板３６，３８の傾斜は機体６の前方に傾けても良く、角度も任意の角度に設定すれば良い。前記後方空間部４２の互いに対向する対向板３６，３８には、隙間調整部材５０を取り付けるための穴が形成され、該穴を介して、隙間調整部材５０を対向板３６，３８間に取り付けることができるように構成されている。隙間調整部材５０は、本実施形態では、ボルトと、ボルトの軸部に嵌挿されるパイプ状のスペーサーＳとナットとから構成され、対向板３６，３８の穴に通したボルトにスペーサーＳを嵌合し、ボルトにナットをねじ込むことで、スペーサーＳを対向板３６，３８に固定し、対向板３６，３８間の隙間を送風口４８の横幅方向の全長にわたって均一となるように調整している。

尚、この隙間調整部材５０は、種々の構成を採用することができ、特に、ボルト、ナット、カラーなどのスペーサーの構成に限定されるものではない。隙間調整部材５０は、特に大型のインクジェットプリンタでは、送風口４８の横幅が広くなるため、送風口４８の隙間を横幅方向の全長にわたって均一するのに必須の構成となる。図３に示すように、本実施形態では、後方空間部４２に三箇所取り付けられているが実際の製品では送風口の長さは１００ｃｍを超えるため、必要な分だけ定間隔に設けている。後方空間部４２には、隙間調整部材５０の下流側に位置して、該後方空間部４２の横幅方向の略全長にわたって風速均一化部材４４が配置され、後方空間部４２内に保持されている。

風速均一化部材４４は、本実施形態では、引っ張りばねを構成するコイルスプリングから成る螺旋状の部材により構成されている。引っ張りコイルスプリングは、軸方向に等間隔に幅の狭い隙間が形成されるように両端部が送風部３４の両側部ａ．ｂに軸方向に引っ張られ伸張した状態で止められている。引っ張りコイルスプリングはワイヤが螺旋状に巻かれ、その軸方向が、送風部３４の風の向きに対して直角となるように配置されている。コイルスプリングは圧縮、引っ張りのどちらの構造を用いても良く、またコイルスプリングを用いると容易に等間隔で幅の長いものでも全体に亘って同じ環境を提供できる。なおスプリングとしての機能は必要がないためコイル状の部材であれば問題ない。風速均一化部材４４は、長尺状のものを後方空間部４２の横幅方向の全長にわたって配置するのが望ましいが、温風の障害物である隙間調整部材５０の幅よりも充分に広ければ良く、隙間調整部材５０ごとに、これより幅の広い風速均一化部材４４を配置するようにしても良い。またコイル状の部材はそこに入れるだけでもよいので例えば接地面を設けてその上に乗せるようにするなど使用する構造により変更してもよい。

また、風速均一化部材４４としては、コイルスプリング以外に、等間隔に隙間が形成され、隙間と隙間の間に幅狭のエアー遮蔽部が形成された横長の部材であれば良く、該部材の長手方向（軸方向）を送風部３４の風の向きに対して直角に配置するようにする。その他、風速均一化部材は障害物を通過した温風のカルマン渦を解消し、整流作用のあるものであればどのような構成のものであっても良い。
風速均一化部材４４の隣接する幅狭のエアー遮蔽部の間隔Ｌ２即ち風速均一化部材４４にスプリングを使用した場合においては、スプリングを構成する幅狭のエアー遮蔽部であるワイヤの隣接するワイヤの間隔Ｌ２は、図３に示すように、隙間調整部材５０の、送風口４８の横幅方向の幅Ｌ１に比し狭く設定されている。即ちＬ１＞Ｌ２の関係となっている。

送風口４８は、ヘッド部１０の移動経路直下の印字媒体の搬送方向下流側に位置し、送風口４８から出る温風は、その送風方向が対向板３６，３８の傾きにより、プラテン１４上の印字媒体２０に形成される、ヘッド部１０の移動経路直下の印字面に、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。印字媒体２０は、板状部材や用紙、合成樹脂シートなどが使用される。
尚、図中、５４は、空洞部３２内に配置された穴付きのプレートであり、エアー通路管３０の直下の部分に直接温風が当たらない様に考慮されており、空洞部３２内の風圧を均一化するために設けられている。なおエアー通路管３０は本実施形態では上方の二カ所に設けているが、上方に多数のエアー通路管を設けてもよく、また横方向から供給するようにしても良い。
本件構造は、プラテン１４側にヒーターを設けて下から加熱し、インクの乾燥を促進する構造が使えない板材などの媒体において、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、用紙など下から直接加熱できる媒体などにおいては、図５，６に示すようにプラテン１４側にヒータ５８を設け両方の構造を用いて乾燥するようにしても良い。
次に本実施形態の動作について説明する。

印字媒体２０に印字を行う場合には、プラテン１４上に印字媒体２０をセットし、印字媒体２０を駆動ローラ２２と押えローラ２２とで挾持する。該状態において、コントローラの制御により、駆動ローラ２２が回転駆動され、印字媒体２０は、図５中、機体６の前方（左方向）に送られる。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２０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のインク吐出部から印字媒体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ごとに、印字媒体２０の、ヘッド部１０の移動経路直下に、インクが載った印字面が形成される。

一方、プリンタの印字動作中、加熱送風装置２８が駆動され、空洞部３２に温風が供給される。空洞部３２から送風部３４に入り、送風部３４内を流れて送風口４８に向かう温風は風速均一化部材４４を通過し、送風口４８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）の下方の印字面に向けて角度をつけて送風される。送風口４８から出る温風の風速は、図３Ｂに示すように、風速均一化部材４４によって均一化され、送風口４８の横幅方向の全域にわたって風速の均一化された温風が、印字媒体２０に供給される。

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、図６に示すように、ヘッド部が印字動作中は移動するために通り過ぎると、送風口４８から出る温風が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。
尚、本発明は、印字面に温風を供給する構成に特に限定されるものではなく、常温の風で印字面を乾燥するようにしても良い。図７は、送風部３４に風速均一化部材を設けない場合の説明図であり、隙間調整部材５０があるところにおいては、無いところに比べて風速が異なることになるため、インクの乾燥において、縦方向に印刷ムラ５６が発生してしまう。
上記実施形態は、ヘッド部が主走査方向に印字媒体に対して移動する構成のプリンターについて説明したが、本件発明は特にこの構成のプリンターに限定されるものではなく、ヘッド部が主走査方向に長く形成されたラインヘッド型のプリンターなどのインクジェットプリンタにも応用することができる。

２ 脚体
４ 脚体
６ 機体
８ Ｙ軸レール
１０ ヘッド部
１２ カバー
１４ プラテン
１６ 開放部
１８ 開放部
２０ 印字媒体
２２ 駆動ローラ
２４ ローラホルダ
２６ 押えローラ
２８ 加熱送風装置
３０ エアー通路管
３２ 空洞部
３４ 送風部
３６ 対向板
３８ 対向板
４０ 前方空間部
４２ 後方空間部
４４ 風速均一化部材
４８ 送風口
５０ 隙間調整部材
５４ プレート
５６ 印刷ムラ
５８ ヒータ

Claims (6)

1. インクジェットヘッドを搭載したヘッド部と印字媒体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印字を行うインクジェットプリンタにおいて、送風用のエアーが供給される空洞部を配設し、該空洞部に、印字媒体の印字範囲の略全長にわたって延びる送風口を有する送風部を設け、該送風部に、該送風部の隙間を調整する隙間調整部材を該送風部に取り付け、前記送風部に、前記隙間調整部材の下流側に位置して風速均一化部材を配置し、前記送風部内の送風口から出たエアーが前記印字媒体に当た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。
2. 前記風速均一化部材は、周期的に設けられた気流に対する抵抗体により整流する部材により構成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プリンタのインク乾燥装置。
3. 前記風速均一化部材が螺旋状の部材であり、該部材の長手方向が送風方向に対して直角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プリンタのインク乾燥装置。
4. 前記部材が螺旋状のスプリングであり、該スプリングが送風方向に対して直角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プリンタのインク乾燥装置。
5. 前記風速均一化部材を前記送風部の横幅の略全長にわたって配置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。
6. 前記風速均一化部材の隣接する幅狭のエアー遮蔽部の間隔（Ｌ２）を、前記隙間調整部材の、前記送風口の横幅方向の、幅（Ｌ１）に比し狭く設定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。
   

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