JP6114174B2 - インクジェット記録装置 - Google Patents

Description

本発明はインクジェット記録装置に関する。

紙やプラスチックフィルムなどの記録媒体にインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置が広く普及している。近年では、家庭用プリンタやオフィス用プリンタとして書類や葉書などを作成するために用いられるのみならず、屋外に置かれる表示物などの記録のためにインクジェット記録装置が用いられることもある。その場合、風雨や日光の影響で色が褪せたり落ちたりすることを抑えるために、溶剤系のインクが用いられ、塩化ビニールのフィルムや紙等の記録媒体に記録が行われる。

具体的には、インクジェット記録ヘッドから吐出されたインクが平板のプラテン上の記録媒体に着弾して、画像の記録が行われる。この時、記録媒体に付着したインク滴の乾燥時間が長いと、隣接するインク滴が混じり合って滲みの原因や、ぼやけた画像になる問題がある。また、インクの乾燥時間が長いと、記録速度を速くすることが困難であることや、記録後の記録媒体をインクが乾くまで保管しておくスペースが必要であるなど、作業効率が非常に悪くなる。特に、屋外に置かれる表示物など、記録媒体が比較的大きい場合には、このような問題が顕著となる。

そのため、例えば、特開２００６−２３１７０４号公報の記録装置では、記録媒体にインクを吐出する時に、その記録媒体を支持する平板のプラテンの裏面にヒーターを配置し、記録媒体を加熱しながら記録し、また、記録後に記録媒体を案内する案内板を加熱し、記録時や記録後に記録媒体を加熱して、インクの定着を促進させている。また、この記録装置では、プラテン表面の温度を均一にするために、プラテンを支持する場合に、断熱部材を介して立設する板で支持し、支持部材からの放熱を抑制している。

特開２００６−２３１７０４号公報

屋外に置かれる表示物など、記録媒体が大きい場合には、その記録媒体を支持する金属製の平板のプラテンも大型になる。この大型のプラテンは、重量も大きく、端部だけで支持するのが困難である。そこで、複数の立設板を用いて、プラテンの長手方向に複数の位置で支持するのが一般的である。

また、プラテンの裏面には溝が形成され、その溝にヒーター線が入れられている。単に溝の中に入れられている場合は、立設板の間隔が長くなると、このヒーター線が溝から外れて空中に弛んだ状態となり、熱がプラテンに伝わらないという問題がある。

また、ヒーター線が、溝から外れないようにアルミシートなどを張り、外れを防止することもできる。しかし、メンテナンスをするときに、アルミシートを剥がさなければヒーター線をメンテナスできず、作業の手間がかなり多く発生する。また、はがしたアルミシートは皺ができ、そのため、熱伝導が一様でなくなり、再利用することが困難となり、コストの上昇にもつながる。

このように、支持部材を介する熱の逃げによって、プラテン内に部分的な温度差が生じる。プラテンの部分的な温度差によって、記録媒体内でインクの乾燥の速い部分と遅い部分が生じ、それが例えばインクの滲み方の違いによってドット径（大きさ）や形状の差が生じ、色むらなどの記録画質の低下の原因となっている。

そこで本発明の目的は、ヒーターからプラテンに伝わった熱の逃げを小さくし、プラテンの部分的な温度差を抑制するとともに、プラテンのメンテナンスが容易にでき、良好な記録が可能であるインクジェット記録装置を提供することにある。そこで、本発明のインクジェット記録装置は、インクジェットヘッドを搭載したキャリッジの搬送方向に沿って配置された平板プラテンと、前記プラテンの背面に配置されたヒーターと、前記プラテンを支持する立設板と、を有するインクジェット記録装置において、前記プラテンの背面に、前記ヒーターが挿入され前記プラテンの端部で折り返される溝を有し、前記ヒーターは外周の最大径が前記溝の開口部の幅より大きく、前記外周が圧縮されて前記溝に前記ヒーターが挿入され、前記ヒーターの外れを防止するヒーター支持板が、前記プラテンの背面の前記溝の折り返される部分に備わり、前記ヒーター支持板の前記溝の開口部に対向する位置に凹部が設けられ、前記凹部に断熱材が挿入されていることを特徴とする。
また、本願発明のインクジェット記録装置は、インクジェットヘッドを搭載したキャリッジの搬送方向に沿って配置された平板プラテンと、前記プラテンの背面に配置されたヒーターと、前記プラテンを支持する立設板と、を有するインクジェット記録装置において、前記プラテンの背面に、前記ヒーターが挿入され前記プラテンの長手方向の端部 で折り返される溝を有し、前記ヒーターは外周の最大径が前記溝の開口部の幅より大きく、前記外周が圧縮されて前記溝に前記ヒーターが挿入され、前記立設板は前記プラテンと接する部分に断熱部を有し、前記立設板は前記プラテンの短手方向に沿って前記プラテンと接して固定され、前記立設板は前記プラテンの前記長手方向の端部を含む複数の位置に配置されており、前記ヒーターの外れを防止するヒーター支持板が、前記プラテンの背面の前記溝の折り返される部分に前記プラテンに接して備わり、前記ヒーター支持板と前記立設板が前記プラテンの背面上に重ならないように前記ヒーター支持板が分割して配置されていることを特徴とする。

本発明によると、ヒーターからプラテンに伝わった熱が逃げるのを抑え、プラテンの部分的な温度差を抑えることによって、プラテン上の記録媒体に付着したインクを迅速かつ均一に乾燥させることによって、良好な記録が可能であり、また、ヒーターのメンテナンスが容易となる。

図１は、プラテンの裏面側からの支持構造を説明する図である。 図２は、プラテンの側面側からの支持構造を説明する図である。 図３は、プラテンの支持構造を説明する斜視図である。 図４は、インクジェット記録装置の全体を示す概略図である。 図５は、ヒーター支持板の一例を説明する図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
まず、図４を用いてインクジェット記録装置の全体を説明する。インクジェット記録装置４０は、記録媒体にインクを吐出して記録する本体部４４と、それを支える脚部４５が備わる。本体部にはインクを供給するインクカートリッジを収納するインクカートリッジ収納部４３が備わる。カバー４１は開閉する。このカバー４１の奥にプラテンが備わる。プラテンに支持された記録媒体に画像等を記録後、案内部４２に記録媒体が案内されながら搬送される。案内部４２の内部にはヒーターが備わり、記録後の記録媒体を加熱し、インクの乾燥、定着を促進させる。

このようなインクジェット記録装置４０の外装を取り除き、プラテンの支持構造を、図３のプラテンの支持構造を説明する斜視図で説明する。
プラテン１は、複数の立設板２によって、フレーム２７に固定されている。また、プラテン１の両端は端部立設板３０によってフレーム２７に固定されている。プラテン１を固定する端部立設板３０は、外装、キャリッジ搬送機構３１を固定する板としても兼用している。プラテン１の両端に端部立設板３０は設けられているが、図では、右側のものは図示を省略している。

キャリッジ搬送機構３１は、レール２５、ベルト２２、プーリー２４、モーター２３を含む。レール２５は、プラテン１の長手方向に沿って直状に配置されている。このレール２５に沿ってキャリッジ２０が往復移動する。この移動方向を主走査方向と呼ぶ。キャリッジ２０は、ベルト２２に固定されている。このベルト２２は、モーター２３側のプーリーとそれに対になるプーリー２４に掛け回されている。モーター２３を駆動することで、ベルト２２が移動し、それに伴いキャリッジ２０が移動する。

キャリッジ２０には、複数のインクジェットヘッド２１が搭載されている。このインクジェットヘッド２１は、カートリッジ収納部４３に収納されているインクカートリッジとチューブで接続され、インクの供給を受ける。また、インクジェットヘッド２１はプラテン１と対向する側に複数のノズルが設けられている。このノズルからインクを吐出する。キャリッジ２０を移動させながらインクを吐出することで、プラテン１に支持された記録媒体に画像を記録する。

記録媒体は、駆動軸２８とピンチローラー２９により挟まれ、駆動軸２８の回転に伴って搬送される。ピンチローラー２９は、プラテン１の長手方向に沿って複数配置されている。吸引ファン２６の吸引によってプラテン１の表面に多数設けられた吸引孔３から空気を吸引することで、搬送される記録媒体をプラテン１に吸着させる。記録媒体を平板のプラテン１の表面に吸引することで、記録媒体を扁平に維持し、インクを受ける。記録媒体の表面に凹凸があると、インクの着弾位置にばらつきが生じ画質が悪くなるからである。

次にプラテン１について説明する。図１は、プラテンの裏面側からの支持構造を説明する図である。図２は、プラテンの側面側からの支持構造を説明する図である。
プラテン１の裏側に、長手方向に沿って、溝７が形成されている。溝７はプラテン１の端部で曲り、一続きになっている。この溝７に線状のヒーターが配置されている。プラテン１には吸引孔３が多数設けられている。立設板２はプラテン１の長手方向に複数、ここでは、１３か所設けられている。両端の部分は、プラテン１を支持する端部立設板３０の一部分である。立設板２はプラテン１の長手方向の長さや、厚みなどに応じて、最適な数設ける。

ヒーター支持板４、５、６は、溝７のプラテン１の短手方向にまたがっている。ヒーター支持板５は、プラテン１の一方の端部に配置されている。この位置に、溝７の曲がり部があり、その曲がり部に沿ってヒーターも曲がって配置されている。この部分でヒーターが外れ易いので、このヒーター支持板５によって外れを防止している。ヒーター支持板５は好ましくはプラテン１と同じ材質のものを用いる。熱による膨張率が同じであるものが好ましい。また、このヒーター支持板５の有無により、熱の伝わり方が異なると、プラテン１の表面温度に影響を与えるので、好ましくは幅を短くしたり、凹部を設けて接する面積を少なくしたりする。ヒーター支持板６はプラテン１の他方の端部に配置され、ヒーター支持板５と同様の機能を備える。

また、プラテン１を支持する立設板２はプラテン１と接する部分にプラスチック製の断熱材が配置されていてもよい。その場合に、ヒーター支持板４、５、６のプラテン１と接する側の反対側の面には、立設板２に用いる断熱材と同種の材質の断熱材で覆うことで放熱を抑制し、プラテン１とヒーター支持板４、５、６を熱的に一体となるようにしても良い。

また、好ましくは溝７の開口部分で狭く、深い位置で広くなる構成にすることで、一度挿入されたヒーターが外れにくくなり、また、ヒーターとプラテン１との接する面積の割合を接しない面積の割合に対して大きくすることができるので、伝熱の点で良くなり、好ましい。これは、溝の開口部と底面とが同じ幅の場合に対して、熱をヒーターからプラテンに伝えやすくなる。

ヒーター支持板４は、プラテン１のほぼ中央部に位置する。この部分でヒーターが外れ易いので、外れ防止をしている。また、ヒーターをプラテン１の両側で別の線にし、中央部で折れ曲がるような構成にすることもでき、その場合は、折れ曲がる位置にヒーター支持板４を配置し、外れ防止をする。

ヒーターは伝導性の抵抗部とそれを覆う絶縁部を備える。抵抗部の直径は、溝７の幅より小さいが、絶縁部の直径は大きい。すなわち、外周の最大径が溝７より大きい。よってヒーターは溝７に絶縁部をつぶして押し込め、挿入されるので、外れにくいが、折り曲げる位置や中央部で外れ易くなっている。折れ曲がる位置は、他の部分より圧縮される部分と伸ばされる部分があり、加熱と冷却をしているうちに外れてしまう場合がある。

ヒーター支持板４、５、６は、プラテン１にネジ等の固定手段で固定されている。また、プラテン１の中央のヒーター支持板４には、プラテン１の温度を計測する温度センサー８が固定されている。プラテン１は、熱伝導性の優れているアルミ製であり、プラテン１はほぼ温度が同一であり、着脱可能なプラテン支持板４に温度センサー８を設けることで、プラテン１のメンテナンスを容易にしている。

図５は、ヒーター支持板の一例を説明する図である。
プラテン１の裏面には、溝７が設けられている。その溝７の中にヒーター線５０が嵌合している。そして溝７をヒーター支持板５２が覆っている。ヒーター支持板５２の溝７の開口部と対向する位置に凹部５３が設けられ、その中に断熱材５１が挿入されている。断熱材５１は樹脂製である。断熱材５１はヒーター支持板５２より熱抵抗が高い材料でできている。また多孔質部材ならば中に熱抵抗の高い空気層が含まれるので断熱性が向上する。

また、プラテン１とヒーター支持板５２の熱膨張の差による、相互の撓みを防止する意味で、断熱材５１はヒーター線５０と同等の熱抵抗のものが好ましい。また、断熱材５１のプラテン１側の面はヒーター線５０の脱落を防止するために、少なくともヒーター支持板５２のプラテン１側の面と同じ高さにするのが好ましい。また、更に、断熱材５１を可撓性のある樹脂として、プラテン１側に、ヒーター支持板５２のプラテン１側の面より突出させることで、ヒーター線５０を溝７の奥に着実に固定でき、ヒーター線５０からプラテン１への伝熱の損失を抑えることができる。また、凹部５３はヒーター支持板５２をプレス加工などで湾曲または屈曲させて形成しても良い。凹部５３を設けることで、プラテン１とヒーター支持板５２の加熱した時の熱膨張の差を小さくできる。また更に、プラテン１とヒーター支持板５２を同じ熱膨張率の材料で作ることで更に加熱した時の熱膨張の差を小さくできる。

本発明は、インクジェット式の記録ヘッドを備えた記録装置に利用できる。

１ プラテン
２ 立設板
３ 吸引孔
４ ヒーター支持板
５ ヒーター支持板
６ ヒーター支持板
７ 溝
２２ ベルト
２３ モーター
２４ プーリー
２５ レール
２６ 吸引ファン
２７ フレーム
２８ 駆動軸
２９ ピンチローラー
３０ 端部立設板

Claims (6)

1. インクジェットヘッドを搭載したキャリッジの搬送方向に沿って配置された平板プラテンと、前記プラテンの背面に配置されたヒーターと、前記プラテンを支持する立設板と、を有するインクジェット記録装置において、
   前記プラテンの背面に、前記ヒーターが挿入され前記プラテンの長手方向の端部で折り返される溝を有し、
   前記ヒーターは外周の最大径が前記溝の開口部の幅より大きく、前記外周が圧縮されて前記溝に前記ヒーターが挿入され、
   前記立設板は前記プラテンと接する部分に断熱部を有し、前記立設板は前記プラテンの短手方向に沿って前記プラテンと接して固定され、前記立設板は前記プラテンの前記長手方向の端部を含む複数の位置に配置されており、
   前記ヒーターの外れを防止するヒーター支持板が、前記プラテンの背面の前記溝の折り返される部分に前記プラテンに接して備わり、前記ヒーター支持板と前記立設板が前記プラテンの背面上に重ならないように前記ヒーター支持板が分割して配置されていることを特徴とするインクジェット記録装置。
2. インクジェットヘッドを搭載したキャリッジの搬送方向に沿って配置された平板プラテンと、前記プラテンの背面に配置されたヒーターと、前記プラテンを支持する立設板と、を有するインクジェット記録装置において、
   前記プラテンの背面に、前記ヒーターが挿入され前記プラテンの端部で折り返される溝を有し、
   前記ヒーターは外周の最大径が前記溝の開口部の幅より大きく、前記外周が圧縮されて前記溝に前記ヒーターが挿入され、
   前記ヒーターの外れを防止するヒーター支持板が、前記プラテンの背面の前記溝の折り返される部分に備わり、
   前記ヒーター支持板の前記溝の開口部に対向する位置に凹部が設けられ、
   前記凹部に断熱材が挿入されていることを特徴とするインクジェット記録装置。
3. 前記ヒーター支持板は、前記プラテンと同材質であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のインクジェット記録装置。
4. 前記プラテンの背面の前記溝の折り返される部分の他に更に前記プラテンの長手方向の中央部に前記ヒーター支持板が備わることを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１項に記載のインクジェット記録装置。
5. 前記中央部に配置されている前記ヒーター支持板に前記プラテンの温度を計測する温度センサーが固定されていることを特徴とする請求項４に記載のインクジェット記録装置。
6. 前記ヒーター支持板の前記溝の開口部に対向する位置に凹部を設けられ、前記凹部に断熱材が挿入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。

Images