JP6354468B2 - 乾燥装置、及び画像形成装置 - Google Patents

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Description

本発明は、乾燥装置、及び画像形成装置に関する。
特許文献１には、圧力室に貯えられた機能性材料を含む液状体を、加圧手段による圧力室への加圧によって、圧力室の吐出口から液滴として吐出する液滴吐出装置において、吐出口から吐出された液滴にレーザ光を照射するためのレーザ出力手段と、加圧手段の加圧動作に相対してレーザ出力手段を駆動制御するためのレーザ出射制御手段とを設けたことを特徴とする液滴吐出装置が開示されている。
特許文献２には、対象物に対向する面を有するヘッド本体と、面に配列されて対象物上の対向する各位置に液滴を吐出する複数のノズルと、面に配置されて対象物に向けて光を照射する照射部とを備える液滴吐出ヘッドであって、ノズルの配列方向に沿って配列されるｉ個（ｉは１以上の整数）の照射部と、配列方向と交差する交差方向に沿ってノズルの交差方向に配列されるｊ個（ｊは２以上の整数）の照射部とからなるｉ×ｊ個の照射部を有することを特徴とする液滴吐出ヘッドが開示されている。
特開２００６−２３９５０８号公報 特開２００９−２２８３１号公報
本発明は、複数のレーザ素子を用いて液滴を乾燥させる際、レーザ素子の光量分布を考慮せずにレーザ素子を配置した場合と比較して、記録媒体に照射されるレーザの照射ムラを低減することができる乾燥装置、及び画像形成装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、請求項１記載の乾燥装置の発明は、複数のレーザ素子を備えた面発光レーザ素子が記録媒体の搬送方向に沿って複数個配置され、前記面発光レーザ素子は、レーザ照射面と、前記レーザ照射面と反対側の裏面と、に電極が各々配置されると共に、前記レーザ照射面の電極の前記記録媒体の搬送方向と交差する前記記録媒体の幅方向における両端側に第１の給電パッドが各々設けられ、且つ、前記裏面の電極の前記記録媒体の搬送方向における一端側に第２の給電パッドが設けられ、前記記録媒体の搬送方向の上流側に配置される前記面発光レーザ素子の前記第１の給電パッドの各々と、前記記録媒体の搬送方向の下流側に配置される前記面発光レーザ素子の前記第２の給電パッドと、がワイヤで接続される。
請求項２記載の発明は、前記レーザ照射面から照射されるレーザを遮らないように、前記第１の給電パッドの各々と前記第２の給電パッドと、が前記ワイヤで接続される。
請求項３記載の発明は、前記第１の給電パッドの各々は、前記記録媒体の搬送方向を長手方向とした形状であり、且つ、前記第１の給電パッドには前記ワイヤの接続点が複数設けられると共に、前記第２の給電パッドは、前記記録媒体の幅方向を長手方向とした形状であり、且つ、前記第２の給電パッドには前記ワイヤの接続点が複数設けられ、前記記録媒体の搬送方向の上流側に配置される前記面発光レーザ素子の前記第１の給電パッドに設けられた複数の接続点のうち、前記記録媒体の搬送方向の下流側に配置される前記面発光レーザ素子に近い接続点と、前記記録媒体の搬送方向の下流側に配置される前記面発光レーザ素子の前記第２の給電パッドに設けられた複数の接続点のうち、前記記録媒体の幅方向において前記記録媒体の搬送方向の下流側に配置される前記面発光レーザ素子の中央に近い接続点と、が前記ワイヤで接続される。
請求項４記載の発明は、前記記録媒体の搬送方向の上流側に配置される前記面発光レーザ素子の前記第１の給電パッドに設けられた複数の接続点のうち、前記記録媒体の搬送方向の下流側に配置される前記面発光レーザ素子に近い接続点から順に、前記記録媒体の搬送方向の下流側に配置される前記面発光レーザ素子の前記第２の給電パッドに設けられた複数の接続点のうち、前記記録媒体の幅方向において前記記録媒体の搬送方向の下流側に配置される前記面発光レーザ素子の中央に近い接続点と前記ワイヤで接続される。
請求項５記載の発明は、前記記録媒体の搬送方向の下流側に配置される前記面発光レーザ素子の前記第２の給電パッドから前記記録媒体の搬送方向の上流側に配置される前記面発光レーザ素子の前記第１の給電パッドへ向かって前記ワイヤが接続される。
請求項６記載の画像形成装置の発明は、画像に応じて液滴を記録媒体に吐出する吐出手段と、前記記録媒体を搬送する搬送手段と、請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の乾燥装置と、前記吐出手段、前記搬送手段、及び前記乾燥装置を制御する制御手段と、を備える。
請求項１、６の発明によれば、複数のレーザ素子を用いて液滴を乾燥させる際、レーザ素子の光量分布を考慮せずにレーザ素子を配置した場合と比較して、記録媒体に照射されるレーザの照射ムラを低減することができる、という効果を奏する。
請求項２の発明によれば、レーザ照射面から照射されるレーザを遮るようにワイヤを接続した場合と比較して、記録媒体に照射されるレーザの照射ムラをより低減することができる、という効果を奏する。
請求項３の発明によれば、記録媒体の搬送方向の上流側に配置される面発光レーザ素子の第１の給電パッドに設けられた複数の接続点のうち、記録媒体の搬送方向の下流側に配置される面発光レーザ素子から遠い接続点と、記録媒体の搬送方向の下流側に配置される面発光レーザ素子の第２の給電パッドに設けられた複数の接続点のうち、記録媒体の幅方向において記録媒体の搬送方向の下流側に配置される面発光レーザ素子の中央から遠い接続点と、を接続する場合と比較して、乾燥装置から照射されるレーザの照射範囲内をワイヤが通過しないようにすることができる、という効果を奏する。
請求項４の発明によれば、記録媒体の搬送方向の上流側に配置される面発光レーザ素子の第１の給電パッドに設けられた複数の接続点のうち、記録媒体の搬送方向の下流側に配置される面発光レーザ素子から遠い接続点と、記録媒体の搬送方向の下流側に配置される面発光レーザ素子の第２の給電パッドに設けられた複数の接続点のうち、記録媒体の幅方向において記録媒体の搬送方向の下流側に配置される面発光レーザ素子の中央から遠い接続点と、を優先してワイヤで接続した場合と比較して、乾燥装置の生産性を高めることができる、という効果を奏する。
請求項５の発明によれば、記録媒体の搬送方向の上流側に配置される面発光レーザ素子の第１の給電パッドから記録媒体の搬送方向の下流側に配置される面発光レーザ素子の第２の給電パッドへ向かってワイヤを接続する場合と比較して、記録媒体の搬送方向の上流側に配置される面発光レーザ素子の第１の給電パッド上におけるワイヤの高さを抑制することができる、という効果を奏する。
インクジェット記録装置の主要構成部の一例を示す概略構成図である。 レーザ乾燥装置のレーザ照射面の一例を示す図である。 ＶＣＳＥＬのレーザ照射面の一例を示す図である。 ＶＣＳＥＬのレーザ照射範囲の一例を示す図である。 片側給電方式のＶＣＳＥＬの構造を示す模式図である。 片側給電方式のＶＣＳＥＬによるレーザの光量分布の一例を示す図である。 片側給電方式のＶＣＳＥＬを接続した場合のレーザの光量分布の一例を示した図である。 両側給電方式のＶＣＳＥＬによるレーザの光量分布の一例を示す図である。 両側給電方式のＶＣＳＥＬを接続した場合のレーザの光量分布の一例を示す図である。 ボンディングワイヤの接続例を示す図である。 ボンディングワイヤの接続例を示す図である。 ４方給電方式のＶＣＳＥＬを接続する場合の接続例を示す図である。
以下、本発明の実施形態について説明する。なお、作用が同じ働きを担う構成要素には、全図面を通して同じ符合を付与し、重複する説明を適宜省略する場合がある。
図１に、本実施形態に係るインクジェット記録装置１２の主要構成部を示した概略構成図の一例を示す。
インクジェット記録装置１２は、例えば、２組の画像形成部２０Ａ及び２０Ｂ、制御部２２、記憶部３０、給紙ロール８０、排出ロール９０、及び搬送ローラ１００を含む。
また、画像形成部２０Ａは、例えばヘッド駆動部４０Ａ、印字ヘッド５０Ａ、レーザ駆動部６０Ａ、レーザ乾燥装置７０Ａ、及び用紙速度検出センサ１１０Ａを含む。同様に、画像形成部２０Ｂは画像形成部２０Ａと共通の部材である、例えばヘッド駆動部４０Ｂ、印字ヘッド５０Ｂ、レーザ駆動部６０Ｂ、レーザ乾燥装置７０Ｂ、及び用紙速度検出センサ１１０Ｂを含む。
なお、以下では画像形成部２０Ａ及び２０Ｂ、並びに、画像形成部２０Ａ及び２０Ｂに含まれる共通の部材を区別する必要がない場合には、符号末尾の記号“Ａ”及び記号“Ｂ”を省略して表すものとする。
制御部２２は、図示しない用紙搬送モータを駆動することで、例えば用紙搬送モータとギヤ等の機構を介して接続された搬送ローラ１００の回転を制御する。給紙ロール８０には、記録媒体として用紙搬送方向に長尺状の連続紙Ｐが巻きつけられており、搬送ローラ１００の回転に伴って連続紙Ｐが用紙搬送方向に搬送される。
制御部２２は、例えば記憶部３０に記憶された画像情報を取得し、画像情報に含まれる画像の画素毎の色情報に基づいて画像形成部２０Ａを制御することで、連続紙Ｐの一方の画像形成面に画像情報に対応した画像を形成する。
具体的には、制御部２２は、ヘッド駆動部４０Ａを制御する。そして、ヘッド駆動部４０Ａは、制御部２２から指示されたインク滴の吐出タイミングに従って、ヘッド駆動部４０Ａに接続された印字ヘッド５０Ａを駆動して、印字ヘッド５０Ａからインク滴を吐出させ、搬送される連続紙Ｐの一方の画像形成面上に画像情報に対応した画像を形成する。
なお、画像情報に含まれる画像の画素毎の色情報は、画素の色を一意に示す情報を含む。本実施形態では、一例として、画像の画素毎の色情報がイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各々の濃度によって表されているものとするが、画像の色を一意に示す他の表現方法を用いてもよい。
印字ヘッド５０Ａは、Ｙ色、Ｍ色、Ｃ色、及びＫ色の４色それぞれに対応した４つの印字ヘッド５０ＡＹ、５０ＡＭ、５０ＡＣ、及び５０ＡＫを含み、印字ヘッド５０Ａから対応する色のインク滴を吐出する。なお、印字ヘッド５０Ａにおいてインク滴を吐出するための駆動方法は特に限定されず、いわゆるサーマル方式や圧電方式等、公知のものが適用される。
レーザ駆動部６０Ａにはレーザ乾燥装置７０Ａに含まれるレーザ素子のオンオフを制御するＦＥＴ（Field Effect Transistor）等のスイッチング素子が含まれ、制御部２２からの指示に基づいてスイッチング素子を駆動する。
そして、制御部２２はレーザ駆動部６０Ａを制御することで、レーザ乾燥装置７０Ａから連続紙Ｐの一方の画像形成面に向けてレーザを照射させ、連続紙Ｐに形成された画像のインク滴を乾燥させて、連続紙Ｐへの画像の定着を図る。制御部２２は、画像情報に基づきレーザ照射のオン/オフあるいは強弱の制御を行うことにより、乾燥効率を向上ができる。
なお、レーザ乾燥装置７０Ａから連続紙Ｐまでの距離は、レーザ素子の放射角度及び放射領域の広さに基づいて設定される。
その後、連続紙Ｐは、搬送ローラ１００の回転に伴って画像形成部２０Ｂと対向する位置に搬送される。この際、連続紙Ｐは、画像形成部２０Ａによって画像が形成された画像形成面とは異なる他方の画像形成面が画像形成部２０Ｂと向き合うように搬送される。
制御部２２は、前述した画像形成部２０Ａに対する制御と同様の制御を画像形成部２０Ｂに対しても実行することで、連続紙Ｐの他方の画像形成面に画像情報に対応した画像を形成する。このようにインクジェット記録装置１２は、連続紙Ｐの両面印字に対応するため、２組の画像形成部２０Ａ、２０Ｂを含む。
そして、連続紙Ｐは、搬送ローラ１００の回転に伴って排出ロール９０まで搬送され、排出ロール９０に巻き取られる。
用紙速度検出センサ１１０は、例えば連続紙Ｐの画像形成面と対向する位置に配置され、連続紙Ｐの用紙搬送方向における搬送速度を検出して制御部２２へ通知する。
制御部２２は、用紙速度検出センサ１１０から取得した連続紙Ｐの搬送速度を用いて、連続紙Ｐに吐出されたインク滴がレーザ乾燥装置７０のレーザ照射領域に搬送されるタイミングでレーザ乾燥装置７０から連続紙Ｐへレーザを照射するように、レーザ駆動部６０を駆動するタイミングを制御する
用紙速度検出センサ１１０において連続紙Ｐの搬送速度を検出するための検出方法は特に限定されず、公知のものが適用される。なお、用紙速度検出センサ１１０は、本実施形態に係るインクジェット記録装置１２に必須の部材ではない。
また、インクには水性インク、溶媒が蒸発するインクである油性インク、紫外線硬化型インク等が存在するが、本実施形態では水性インクを使用するものとする。本実施形態において、単に「インク」又は「インク滴」とある場合は、「水性インク」又は「水性インク滴」を意味するものとする。
図２は、レーザ乾燥装置７０のレーザ照射面の一例を示した図である。なお、レーザ乾燥装置７０のレーザ照射面とは、連続紙Ｐの画像形成面と対向する面をいう。
図２に示すように、レーザ乾燥装置７０のレーザ照射面には、用紙搬送方向及び用紙搬送方向と直交する方向である用紙幅方向に、複数の面発光レーザ素子７２が格子状に配置されている。そして、用紙搬送方向に一列に並べられた複数の面発光レーザ素子７２を含むレーザブロック７４毎に、レーザ駆動部６０によってレーザ照射のタイミングが制御される。なお、レーザ駆動部６０による駆動単位は一例であり、例えばレーザ駆動部６０は、面発光レーザ素子７２毎に駆動するようにしてもよい。
ここで、面発光レーザ素子７２とは、複数のレーザ素子を用紙搬送方向及び用紙幅方向に格子状に配置した垂直共振器型のレーザ素子を含むレーザ素子であり、ＶＣＳＥＬ（Vertical Cavity Surface Emitting Laser）とも称される。なお、図２に示したレーザ乾燥装置７０のレーザ照射面に配置されるＶＣＳＥＬ７２の数及び配置形状は一例である。
図３は、図２に示したＶＣＳＥＬ７２のレーザ照射面の一例を示した図である。なお、ＶＣＳＥＬ７２のレーザ照射面とは、レーザ乾燥装置７０のレーザ照射面と同様に、連続紙Ｐの画像形成面と対向する面をいう。
前述したように、ＶＣＳＥＬ７２のレーザ照射面には、複数のレーザ素子７６が用紙搬送方向及び用紙幅方向に格子状に配置され、ＶＣＳＥＬ７２のオンオフ制御に従ったタイミングで、各レーザ素子７６からレーザが照射される。なお、図３に示すＶＣＳＥＬ７２に配置されるレーザ素子７６の数及び配置形状は一例である。
次に、連続紙Ｐに吐出されたインク滴とＶＣＳＥＬ７２によるレーザの照射範囲の関係について説明する。
図４は、ＶＣＳＥＬ７２のレーザ照射範囲Ｒを示した図である。
図４に示すように、本実施形態に係るレーザ乾燥装置７０では、１つのＶＣＳＥＬ７２のレーザ照射範囲Ｒに複数のインク滴ＰＸが含まれるように、ＶＣＳＥＬ７２のレーザ照射範囲Ｒが設定される。例えば、印字ヘッド５０の印字解像度が１２００ｄｐｉ（dots per inch）の場合に、用紙搬送方向に６０個のインク滴ＰＸ、且つ、用紙幅方向に６０個のインク滴ＰＸを含む範囲をレーザ照射範囲Ｒとして設定する。この場合、レーザ照射範囲Ｒは、用紙搬送方向に１．２７ｍｍ、用紙幅方向に１．２７ｍｍの長さを有する矩形として表される。このように、各々のＶＣＳＥＬ７２は複数のインク滴ＰＸを乾燥する。
次に、図５を用いて従来のＶＣＳＥＬ７１の構造について具体的に説明する。
図５は、ＶＣＳＥＬ７１をレーザ照射面に向かって眺めた図である。ＶＣＳＥＬ７１は、例えばチップ本体８８のレーザ照射面の表面全域に亘って矩形の電極が設けられると共に、チップ本体８８においてレーザ照射面と反対側の面、すなわち基板実装面であるチップ本体８８の裏面と電気的に接合された矩形の電極が基板８９上に設けられている。以下では、チップ本体８８のレーザ照射面の表面に亘って設けられた電極を表面電極８１、チップ本体８８の裏面と接合された基板８９上の電極を裏面電極８６という。チップ本体８８と裏面電極８６とは、導電性接着剤あるいは金錫ハンダなどによって接合されている。なお以降、ＶＣＳＥＬ７１と言った場合には、チップ本体８８，表面電極８１，裏面電極８６とを含むものとする（後述するＶＣＳＥＬ７２も同様）。
そして、ＶＣＳＥＬ７１の表面電極８１はアノード電極、裏面電極８６はカソード電極として機能するが、表面電極８１をカソード電極、裏面電極８６をアノード電極としてもよい。
更に、表面電極８１の一端にはボンディングワイヤを接続するためのボンディングパッド８２が設けられる。
一方、ＶＣＳＥＬ７１の裏面電極８６は、ＶＣＳＥＬ７１をレーザ照射面に向かって見た場合の、レーザ素子７６及びレーザ素子７６の配線が封入されたＶＣＳＥＬ７１のチップ本体８８の大きさより大きく形成され、チップ本体８８と重ならない位置に、ボンディングワイヤを接続するためのボンディングパッド８４が設けられる。そして、ボンディングパッド８２、８４を経由してＶＣＳＥＬ７１への給電が行われる。従って、以下では、ボンディングパッド８２、８４をそれぞれ給電パッド８２、８４と称する。また、「ボンディングワイヤ」を単に「ワイヤ」と称する。
なお、給電パッド８２は表面電極８１のうちボンディングワイヤが接続される領域をいう。また、給電パッド８４は裏面電極８６のうちボンディングワイヤが接続される領域をいう。図５では、表面電極８１及び裏面電極８６に給電パッド８２、８４を示す矩形を表示しているが、これは説明の便宜上のためであり、実際には表面電極８１及び裏面電極８６上に給電パッド８２、８４の境界を示す境界線が設けられていない場合もある。
なお、図５に示したＶＣＳＥＬ７１のように、表面電極８１上の１箇所にまとめて設けられた給電パッド８２から電力の供給を受ける方式を片側給電方式という。
図６は、片側給電方式のＶＣＳＥＬ７１によって照射されるレーザの光量分布を説明するための図である。
まず、図６（Ａ）は、図５に示したＶＣＳＥＬ７１をＸ方向に沿って眺めた場合のＶＣＳＥＬ７１を模式的に示した図であり、基板８９の上にＶＣＳＥＬ７１が実装されている。
また、図６（Ｂ）は、表面電極８１の用紙搬送方向における給電パッド８２からの距離と、表面電極８１における電流密度との関係を示したグラフである。今、用紙搬送方向における給電パッド８２のワイヤの接続点位置をＬ０とした場合、ワイヤを介して給電されるため、図６（Ｂ）に示すように表面電極８１における電流密度は位置Ｌ０で最大となり、給電パッド８２からの距離が遠くなるに従って減少する。
これは、片側給電方式のＶＣＳＥＬ７１の場合、表面電極８１の配線抵抗の影響により、給電パッド８２からより遠い位置にある表面電極８１の電流密度が低下する傾向にあるためである。
従って、図６（Ｃ）に示すように、横軸を用紙搬送方向におけるＶＣＳＥＬ７１のレーザ照射位置とし、縦軸をレーザの光量とした場合に得られる片側給電方式のＶＣＳＥＬ７１の光量分布は、用紙搬送方向において左右が非対称となる光量分布を示すことになる。すなわち、用紙搬送方向において給電パッド８２からより遠い位置に配置されるレーザ素子７６の光量は、給電パッド８２により近い位置に配置されるレーザ素子７６の光量よりも少なくなる。
図７は、レーザブロック７５に含まれる複数の片側給電方式のＶＣＳＥＬ７１を直列に接続して、各ＶＣＳＥＬ７１からレーザを照射させた場合の用紙搬送方向における光量分布の一例を示した図である。
図７に示すように、ＶＣＳＥＬ７１を直列に接続する際、片側給電方式のＶＣＳＥＬ７１では表面電極８１の給電パッド８２と、裏面電極８６の給電パッド８４と、を隣接して配置することができる。従って、隣接する給電パッド８２と給電パッド８４をワイヤで接続しても、ワイヤがＶＣＳＥＬ７１のレーザ照射範囲Ｒを横切ることがないため、接続したワイヤがＶＣＳＥＬ７１のレーザ照射範囲Ｒを横切って、レーザの照射を遮るような位置に給電パッド８２、８４が設けられている場合に比べて、直列に接続しやすくなる。
なお、隣接するＶＣＳＥＬ７１を接続するワイヤの本数は、ＶＣＳＥＬ７１を流れる電流と、１本のワイヤに流すことのできる許容電流と、の関係によって変化する。
しかし、既に図６を用いて説明したように、片側給電方式のＶＣＳＥＬ７１では、用紙搬送方向において左右が非対称となる光量分布を示すことになる。すなわち、片側給電方式のＶＣＳＥＬ７１を図７に示すように直列に接続した場合のレーザブロック７５の光量分布は、同じく図７に示すように、用紙搬送方向において左右が非対称となる各ＶＣＳＥＬ７１の光量分布を足し合わせたものとなる。従って、レーザブロック７５の用紙搬送方向におけるレーザの光量分布に偏りが生じ、用紙搬送方向におけるレーザの光量が、レーザの光量を均一であるとみなすことができる予め定めた範囲内に収まらない場合がある。ここで、レーザの光量を均一であるとみなすことができる予め定めた範囲内は、例えば、レーザ乾燥装置７０の実機によるレーザ照射実験、又はコンピュータシミュレーション等によって得られる。
従って、本実施形態に係るレーザ乾燥装置７０では、両側給電方式のＶＣＳＥＬ７２が用いられる。
図８は、両側給電方式のＶＣＳＥＬ７２の用紙搬送方向における光量分布の一例を示した図である。ＶＣＳＥＬ７２が片側給電方式のＶＣＳＥＬ７１と異なる点は、表面電極８１の対向する両端側に給電パッド８２、８２’が各々設けられ、給電パッド８２及び給電パッド８２’が設けられた両端と直交する裏面電極８６の一端側に、給電パッド８４が設けられた点である。このように、ＶＣＳＥＬ７２は、表面電極８１上に２つの給電パッド８２、８２’が存在するため、両側給電方式と称される。なお、給電パッド８２、８２’は、開示の技術に係る第１の給電パッドの一例であり、給電パッド８４は、開示の技術に係る第２の給電パッドの一例である。また、給電パッド８２、８２’は、例えば用紙搬送方向を長手方向とした形状であり、給電パッド８４は、例えば用紙幅方向を長手方向とした形状である。
両側給電方式のＶＣＳＥＬ７２では、表面電極８１の両端から電力が供給されるため、ＶＣＳＥＬ７１とは異なり、表面電極８１の配線抵抗の影響を相殺する。従って、用紙搬送方向が給電パッド８２、８２’の長手方向となるようにＶＣＳＥＬ７２を配置した場合、用紙幅方向において給電パッド８２、８２’からより遠い位置にある表面電極８１での電流密度の低下を抑制する効果が期待される。
すなわち、用紙幅方向におけるレーザの光量を、レーザの光量が均一であるとみなすことができる予め定めた範囲内に収める効果が期待される。
また、ＶＣＳＥＬ７２の用紙搬送方向における光量分布は、図８に示すように、用紙搬送方向における表面電極８１の中央地点で最大のレーザ光量となる左右対称の分布となり、所謂ガウス分布に従った光量分布となる。なお、ＶＣＳＥＬ７２によるレーザの光量が、用紙搬送方向における表面電極８１の中央地点で最大となるのは、１つのレーザ素子７６の周囲を他のレーザ素子７６が取り囲むため、レーザ素子７６から照射されるレーザの光量が重畳される度合いが高くなるからである。
図９は、図８に示したＶＣＳＥＬ７２を、ＶＣＳＥＬ７２の給電パッド８２、８２’の長手方向が用紙搬送方向となるように配置した上で、複数のＶＣＳＥＬ７２を用紙搬送方向に一列に配置した場合の用紙搬送方向における光量分布の一例を示した図である。
図９に示すように、用紙搬送方向に配置された複数のＶＣＳＥＬ７２は、ＶＣＳＥＬ７２の給電パッド８２、８２’と、当該ＶＣＳＥＬ７２と隣接し、且つ、用紙搬送方向の下流側に配置されたＶＣＳＥＬ７２の給電パッド８４と、がワイヤで接続される。以降、用紙搬送方向の下流側に隣接して配置されたＶＣＳＥＬ７２を、下流側のＶＣＳＥＬ７２という。また、注目しているＶＣＳＥＬ７２と隣接し、且つ、用紙搬送方向の上流側に配置されたＶＣＳＥＬ７２を、上流側のＶＣＳＥＬ７２という。
この場合、図８に示したように、ＶＣＳＥＬ７２の用紙搬送方向における光量分布はガウス分布に従うため、レーザブロック７４の用紙搬送方向における光量分布は、ガウス分布の和として表される。
図７に示した片側給電方式のＶＣＳＥＬ７１と異なり、両側給電方式のＶＣＳＥＬ７２の光量分布は、用紙搬送方向において左右対称の分布となるため、隣り合うＶＣＳＥＬ７２の光量分布と重なり合う部分も左右対称となる。従って、用紙搬送方向におけるレーザブロック７４のレーザの光量を、レーザの光量が均一であるとみなすことができる予め定めた範囲内に収める効果が期待される。
一方、ＶＣＳＥＬ７２を図９に示すように配置した場合、給電パッド８２、８２’と給電パッド８４とが直交するように配置されるため、図７に示すように、給電パッド８２及び給電パッド８４を単に接続するだけでは、ワイヤがＶＣＳＥＬ７２のレーザ照射範囲Ｒを横切ってレーザの照射を遮ってしまう場合が考えられる。
従って、本実施形態に係るレーザブロック７４でのＶＣＳＥＬ７２の接続方法について説明する。なお、ＶＣＳＥＬ７２の接続方法に関する説明を明確にするため、例えば給電パッド８２の長手方向に４つのワイヤの接続点Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、及びＢ４が設けられ、給電パッド８２’の長手方向にも４つのワイヤの接続点Ｂ１’、Ｂ２’、Ｂ３’、及びＢ４’が設けられているものとする。また、給電パッド８４の長手方向には、給電パッド８２と接続するためのワイヤの接続点Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３、及びＷ４が設けられると共に、給電パッド８２’と接続するためのワイヤ接続点Ｗ１’、Ｗ２’、Ｗ３’、及びＷ４’が設けられているものとする。
また、ワイヤの配線長をできるだけ短くするため、接続点Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３、及びＷ４は、図９の用紙幅方向における給電パッド８４の上半分の領域に設けられ、接続点Ｗ１’、Ｗ２’、Ｗ３’、及びＷ４’は、図９の用紙幅方向における給電パッド８４の下半分の領域に設けられる。
また、隣接するＶＣＳＥＬ７２を接続するワイヤの本数は、ＶＣＳＥＬ７２を流れる電流と、１本のワイヤに流すことのできる許容電流と、の関係によって変化する。従って、給電パッド８２と給電パッド８４、及び、給電パッド８２’と給電パッド８４を、それぞれ１本のワイヤで接続することも可能であるが、標準的に用いられる直径２５μｍのワイヤでＶＣＳＥＬ７２に給電するためには、給電パッド同士を複数本のワイヤで接続する必要があるため、図９では給電パッド８２と給電パッド８４、及び、給電パッド８２’と給電パッド８４をそれぞれ複数のワイヤで接続する例を示している。
この場合、上流側のＶＣＳＥＬ７２の接続点Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、及びＢ４のうち、下流側のＶＣＳＥＬ７２により近い接続点Ｂ１と、下流側のＶＣＳＥＬ７２の接続点Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３、及びＷ４のうち、用紙幅方向において下流側のＶＣＳＥＬ７２の中央により近い接続点Ｗ１と、をワイヤで接続する。
次に、上流側のＶＣＳＥＬ７２の接続点Ｂ２、Ｂ３、及びＢ４のうち、下流側のＶＣＳＥＬ７２により近い接続点Ｂ２と、下流側のＶＣＳＥＬ７２の接続点Ｗ２、Ｗ３、及びＷ４のうち、用紙幅方向において下流側のＶＣＳＥＬ７２の中央により近い接続点Ｗ２と、をワイヤで接続する。
次に、上流側のＶＣＳＥＬ７２の接続点Ｂ３、及びＢ４のうち、下流側のＶＣＳＥＬ７２により近い接続点Ｂ３と、下流側のＶＣＳＥＬ７２の接続点Ｗ３、及びＷ４のうち、用紙幅方向において下流側のＶＣＳＥＬ７２の中央により近い接続点Ｗ３と、をワイヤで接続する。
そして、上流側のＶＣＳＥＬ７２の給電パッド８２における残りの接続点Ｂ４と、下流側のＶＣＳＥＬ７２の給電パッド８４における残りの接続点Ｗ４と、をワイヤで接続する。
一方、上流側のＶＣＳＥＬ７２の給電パッド８２’と下流側のＶＣＳＥＬ７２の給電パッド８４とについても、前述した給電パッド８２と給電パッド８４との接続方法と同様の接続方法に従って接続する。すなわち、接続点Ｂ１’と接続点Ｗ１’、接続点Ｂ２’と接続点Ｗ２’、接続点Ｂ３’と接続点Ｗ３’、及び接続点Ｂ４’と接続点Ｗ４’をそれぞれワイヤで接続する。
このように上流側のＶＣＳＥＬ７２の給電パッド８２と下流側のＶＣＳＥＬ７２の給電パッド８４、及び、上流側のＶＣＳＥＬ７２の給電パッド８２’と下流側のＶＣＳＥＬ７２の給電パッド８４を接続することで、ＶＣＳＥＬ７２のレーザ照射面に向かって眺めた場合の給電パッド８２と給電パッド８４を接続するワイヤ全体の形状、及び給電パッド８２’と給電パッド８４を接続するワイヤ全体の形状が略三角形となり、ワイヤが各ＶＣＳＥＬ７２のレーザ照射範囲Ｒを横切ることなく、複数のＶＣＳＥＬ７２が直列に接続されることになる。
一方、図９の例において、上流側のＶＣＳＥＬ７２の給電パッド８２の接続点Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、及びＢ４のうち、下流側のＶＣＳＥＬ７２に最も遠い接続点、すなわち接続点Ｂ４と、下流側のＶＣＳＥＬ７２の接続点Ｗ１をワイヤで接続した場合には、接続点Ｂ４と接続点Ｗ１を接続するワイヤは、上流側のＶＣＳＥＬ７２のレーザ照射範囲Ｒを横切って、レーザの照射を遮ることは明らかである。
また、ボンディングワイヤ装置を用いて、ＶＣＳＥＬ７２の接続点同士を接続する順番として、上流側のＶＣＳＥＬ７２の給電パッド８２の接続点Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、及びＢ４のうち、下流側のＶＣＳＥＬ７２により近い接続点から順に接続した方がよい。すなわち、まず上流側のＶＣＳＥＬ７２の接続点Ｂ１と下流側のＶＣＳＥＬ７２の接続点Ｗ１を接続し、その後、上流側のＶＣＳＥＬ７２の接続点Ｂ２と下流側のＶＣＳＥＬ７２の接続点Ｗ２、上流側のＶＣＳＥＬ７２の接続点Ｂ３と下流側のＶＣＳＥＬ７２の接続点Ｗ３、最後に上流側のＶＣＳＥＬ７２の接続点Ｂ４と下流側のＶＣＳＥＬ７２の接続点Ｗ４の順に、ボンディングワイヤ装置で接続した方がよい。
同様に、上流側のＶＣＳＥＬ７２の給電パッド８２’と下流側のＶＣＳＥＬ７２の給電パッド８４においても、上流側のＶＣＳＥＬ７２の接続点Ｂ１’と下流側のＶＣＳＥＬ７２の接続点Ｗ１’、上流側のＶＣＳＥＬ７２の接続点Ｂ２’と下流側のＶＣＳＥＬ７２の接続点Ｗ２’、上流側のＶＣＳＥＬ７２の接続点Ｂ３’と下流側のＶＣＳＥＬ７２の接続点Ｗ３’、上流側のＶＣＳＥＬ７２の接続点Ｂ４’と下流側のＶＣＳＥＬ７２の接続点Ｗ４’の順に、ボンディングワイヤ装置で接続した方がよい。
なぜなら、仮に、上流側のＶＣＳＥＬ７２の給電パッド８２と下流側のＶＣＳＥＬ７２の給電パッド８４を、前述した接続順と逆に接続した場合、まず、上流側のＶＣＳＥＬ７２の接続点Ｂ４と下流側のＶＣＳＥＬ７２の接続点Ｗ４を接続することになる。上流側のＶＣＳＥＬ７２の接続点Ｂ４と下流側のＶＣＳＥＬ７２の接続点Ｗ４の接続後の状況をＶＣＳＥＬ７２のレーザ照射面に向かって眺めた場合、接続点Ｂ４と接続点Ｗ４とを接続するワイヤは、上流側のＶＣＳＥＬ７２の給電パッド８２の接続点Ｂ１、Ｂ２、及びＢ３を跨ぐように接続される。
従って、上流側のＶＣＳＥＬ７２の接続点Ｂ４と下流側のＶＣＳＥＬ７２の接続点Ｗ４とをワイヤで接続した後に、ボンディングワイヤ装置で上流側のＶＣＳＥＬ７２の接続点Ｂ１と下流側のＶＣＳＥＬ７２の接続点Ｗ１、上流側のＶＣＳＥＬ７２の接続点Ｂ２と下流側のＶＣＳＥＬ７２の接続点Ｗ２、上流側のＶＣＳＥＬ７２の接続点Ｂ３と下流側のＶＣＳＥＬ７２の接続点Ｗ３を接続しようとすれば、上流側のＶＣＳＥＬ７２の接続点Ｂ４と下流側のＶＣＳＥＬ７２の接続点Ｗ４とを接続するワイヤが邪魔となる。従って、上流側のＶＣＳＥＬ７２の接続点Ｂ１と下流側のＶＣＳＥＬ７２の接続点Ｗ１から順に接続する場合と比較して、レーザ乾燥装置７０の生産効率が低下する場合が考えられるためである。
また、ボンディングワイヤ装置を用いて、上流側のＶＣＳＥＬ７２の給電パッド８２と下流側のＶＣＳＥＬ７２の給電パッド８４、及び、上流側のＶＣＳＥＬ７２の給電パッド８２’と下流側のＶＣＳＥＬ７２の給電パッド８４をそれぞれワイヤで接続する際、下流側のＶＣＳＥＬ７２の給電パッド８４から、上流側のＶＣＳＥＬ７２の給電パッド８２及び上流側のＶＣＳＥＬ７２の給電パッド８２’へ向かって、ワイヤを接続するようにする。
図１０は、下流側のＶＣＳＥＬ７２の給電パッド８４から上流側のＶＣＳＥＬ７２の給電パッド８２に向かってワイヤを接続した場合のレーザ乾燥装置７０のレーザブロック７４を、図９に示したＹ方向に沿って眺めた際の一例を模式的に示した図である。
一般的に、ボンディングワイヤ装置は、接続する２つの接続点のうち最初にワイヤを接続する一方の接続点にワイヤを接続した後、一旦、ワイヤをＶＣＳＥＬ７２の高さ方向に引き上げてから、他方の接続点になだらかに接続するという動作を行う。従って、接続の終了点である他方の接続点の方が、接続の開始点である一方の接続点に比べて、接続点から接続点上方におけるワイヤの高さが低くなる。
従って、図１０に示すように、上流側のＶＣＳＥＬ７２の表面電極８１上におけるワイヤの高さがＨＡに抑えられる。
一方、図１１は、上流側のＶＣＳＥＬ７２の給電パッド８２から下流側のＶＣＳＥＬ７２の給電パッド８４へ向かってワイヤを接続した場合のレーザ乾燥装置７０のレーザブロック７４を、図９に示したＹ方向に沿って眺めた際の一例を模式的に示した図である。
この場合、図１１に示すように、表面電極８１上でワイヤが上流側のＶＣＳＥＬ７２の高さ方向に引き上げられてから、下流側のＶＣＳＥＬ７２の裏面電極８６へ接続される。従って、上流側のＶＣＳＥＬ７２の表面電極８１上におけるワイヤの高さはＨＢ＞ＨＡとなる。
表面電極８１上におけるワイヤの高さが低くなるに従って、ワイヤがレーザの照射を遮る確率が低くなるため、ＶＣＳＥＬ７２による連続紙Ｐへのレーザの照射ムラを低減するためには、表面電極８１上におけるワイヤの高さをできるだけ低くすることが望ましい。
従って、ボンディングワイヤ装置を用いて、上流側のＶＣＳＥＬ７２の給電パッド８２と下流側のＶＣＳＥＬ７２の給電パッド８４、及び、上流側のＶＣＳＥＬ７２の給電パッド８２’と下流側のＶＣＳＥＬ７２の給電パッド８４をそれぞれワイヤで接続する際、下流側のＶＣＳＥＬ７２の給電パッド８４から、上流側のＶＣＳＥＬ７２の給電パッド８２及び上流側のＶＣＳＥＬ７２の給電パッド８２’へ向かってワイヤを接続した方が、逆方向に接続した場合に比べて、ＶＣＳＥＬ７２の高さ方向における表面電極８１上のワイヤの高さが低く抑えられ、レーザ乾燥装置７０による連続紙Ｐへのレーザの照射ムラを低減する効果が期待される。
このように本実施形態に係るレーザ乾燥装置７０は、ＶＣＳＥＬ７２を、ＶＣＳＥＬ７２の給電パッド８２、８２’の長手方向が用紙搬送方向となるように配置した上で、複数のＶＣＳＥＬ７２を用紙搬送方向に一列に配置し、上流側のＶＣＳＥＬ７２の給電パッド８２及び給電パッド８２’と、下流側のＶＣＳＥＬ７２の給電パッド８４と、をワイヤで接続したレーザブロック７４を複数備える。
この場合、各レーザブロック７４のレーザ照射範囲におけるレーザの光量が、レーザの光量を均一であるとみなすことができる予め定めた範囲内に収まるため、レーザ乾燥装置７０から連続紙Ｐに照射されるレーザの照射ムラを低減する効果が期待される。
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。発明の要旨を逸脱しない範囲で上記実施の形態に多様な変更または改良を加えることができ、当該変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
例えば、図８に示したように、本実施形態に係るレーザ乾燥装置７０では、表面電極８１の対向する両端側に給電パッド８２、８２’が各々設けられたＶＣＳＥＬ７２を用いた。しかし、図１２に示すように、表面電極８１の周囲に亘って給電パッド８２が設けられた、４方給電方式と称されるＶＣＳＥＬを用いてもよい。
この場合、図９に示したＶＣＳＥＬ７２と同様に、表面電極８１の周囲に亘って設けられた給電パッド８２のうち、用紙幅方向おける両端側に接続点Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、及びＢ４、並びに、接続点Ｂ１’、Ｂ２’、Ｂ３’、及びＢ４’が配置される。
これは、表面電極８１の周囲に亘って設けられた給電パッド８２のうち、用紙搬送方向における両端側に接続点を配置した場合、上流側の４方給電方式のＶＣＳＥＬの給電パッド８２と、下流側の４方給電方式のＶＣＳＥＬの給電パッド８４と、を接続するワイヤが、上流側の４方給電方式のＶＣＳＥＬのレーザ照射面を横切ってしまうためである。
なお、複数の４方給電方式のＶＣＳＥＬを接続する際のワイヤの接続順及び接続の向きは、前述した両側給電方式のＶＣＳＥＬ７２におけるワイヤの接続順及び接続の向きと同様にした方がよいことは言うまでもない。
また、本実施形態では、記録媒体として連続紙Ｐを用いたが、記録媒体の種類はこれに限られない。例えば、Ａ４及びＡ３等のカット紙を用いてもよく、また、記録媒体の材質も紙に限られず、レーザ乾燥装置７０によりインク滴が定着する種類の素材を用いてもよい。
１２ インクジェット記録装置
２０ 画像形成部
２２ 制御部
３０ 記憶部
４０ ヘッド駆動部
５０ 印字ヘッド
６０ レーザ駆動部
７０ レーザ乾燥装置
７１、７２ ＶＣＳＥＬ
７６ レーザ素子
８０ 給紙ロール
８１ 表面電極
８２、８４ 給電パッド（ボンディングパッド）
８６ 裏面電極
８８ チップ本体
８９ 基板
９０ 排出ロール
１００ 搬送ローラ
１１０ 用紙速度検出センサ
Ｐ 連続紙

Claims (6)

  1. 複数のレーザ素子を備えた面発光レーザ素子が記録媒体の搬送方向に沿って複数個配置され、前記面発光レーザ素子は、レーザ照射面と、前記レーザ照射面と反対側の裏面と、に電極が各々配置されると共に、
    前記レーザ照射面の電極の前記記録媒体の搬送方向と交差する前記記録媒体の幅方向における両端側に第１の給電パッドが各々設けられ、且つ、前記裏面の電極の前記記録媒体の搬送方向における一端側に第２の給電パッドが設けられ、
    前記記録媒体の搬送方向の上流側に配置される前記面発光レーザ素子の前記第１の給電パッドの各々と、前記記録媒体の搬送方向の下流側に配置される前記面発光レーザ素子の前記第２の給電パッドと、がワイヤで接続された
    乾燥装置。
  2. 前記レーザ照射面から照射されるレーザを遮らないように、前記第１の給電パッドの各々と前記第２の給電パッドと、が前記ワイヤで接続された
    請求項１記載の乾燥装置。
  3. 前記第１の給電パッドの各々は、前記記録媒体の搬送方向を長手方向とした形状であり、且つ、前記第１の給電パッドには前記ワイヤの接続点が複数設けられると共に、前記第２の給電パッドは、前記記録媒体の幅方向を長手方向とした形状であり、且つ、前記第２の給電パッドには前記ワイヤの接続点が複数設けられ、
    前記記録媒体の搬送方向の上流側に配置される前記面発光レーザ素子の前記第１の給電パッドに設けられた複数の接続点のうち、前記記録媒体の搬送方向の下流側に配置される前記面発光レーザ素子に近い接続点と、前記記録媒体の搬送方向の下流側に配置される前記面発光レーザ素子の前記第２の給電パッドに設けられた複数の接続点のうち、前記記録媒体の幅方向において前記記録媒体の搬送方向の下流側に配置される前記面発光レーザ素子の中央に近い接続点と、が前記ワイヤで接続された
    請求項２記載の乾燥装置。
  4. 前記記録媒体の搬送方向の上流側に配置される前記面発光レーザ素子の前記第１の給電パッドに設けられた複数の接続点のうち、前記記録媒体の搬送方向の下流側に配置される前記面発光レーザ素子に近い接続点から順に、前記記録媒体の搬送方向の下流側に配置される前記面発光レーザ素子の前記第２の給電パッドに設けられた複数の接続点のうち、前記記録媒体の幅方向において前記記録媒体の搬送方向の下流側に配置される前記面発光レーザ素子の中央に近い接続点と前記ワイヤで接続された
    請求項３記載の乾燥装置。
  5. 前記記録媒体の搬送方向の下流側に配置される前記面発光レーザ素子の前記第２の給電パッドから前記記録媒体の搬送方向の上流側に配置される前記面発光レーザ素子の前記第１の給電パッドへ向かって前記ワイヤが接続された
    請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の乾燥装置。
  6. 画像に応じて液滴を記録媒体に吐出する吐出手段と、
    前記記録媒体を搬送する搬送手段と、
    請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の乾燥装置と、
    前記吐出手段、前記搬送手段、及び前記乾燥装置を制御する制御手段と、
    を備えた画像形成装置。
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