JP6390214B2 - 液体吐出装置 - Google Patents

Description

本発明は、液体が吐出される媒体を支持する支持面を有する媒体支持部と、支持面に支持された状態の媒体の支持面と反対側から液体を加熱可能な加熱部とを備えた液体吐出装置に関する。

従来、シートに吐出されたインクを乾燥させるヒーターと、シート支持面を有する第１部材と、第１部材の裏面に接するように配置された第２部材と、を有し、第１部材は第２部材より熱伝導率が高いことを特徴とするインクジェット記録装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１３−２８０８９号公報

しかしながら、シート支持面の熱伝導率を考慮していても、シート支持面において温度のばらつきが起きてしまう場合があった。温度の伝わり方は熱拡散率によって左右されるため、熱伝導率のみを考慮していても不十分なためである。なお、熱拡散率は、熱伝導率を比熱と密度との積で除することにより求められる物性値である。したがって、ヒーターによってシート上のインクを加熱する加熱領域において、シート支持面の温度がばらついてしまうと、インクの乾燥状態のばらつきとなり、例えば、色差が悪化してしまう等、画像品質が低下してしまう、という課題があった。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。

［適用例１］本適用例にかかる液体吐出装置は、前記液体が吐出される媒体を支持可能な媒体支持部と、前記媒体支持部に支持された前記媒体を加熱可能な加熱部と、を備え、前記媒体支持部は、前記媒体を支持可能な第１部材と、前記第１部材を支持する第２部材と、を含み、前記第１部材の熱拡散率は前記第２部材の熱拡散率より高く、前記第２部材の熱伝導率は前記第１部材の熱伝導率より低いことを特徴とする。

この構成によれば、第１部材では温度の均一性が高く、第１部材から第２部材には伝熱が起こりにくいため、媒体を加熱する際、加熱ムラを抑制しつつ、加熱効率を高めることができる。したがって、加熱領域における温度ばらつきが低減され、画像品質を向上させることができる。

［適用例２］上記適用例にかかる液体吐出装置の前記第１部材の熱拡散率は、９０（ｍｍ²／秒）以上であることを特徴とする。

この構成によれば、加熱ムラを効果的に抑制することができる。

［適用例３］上記適用例にかかる液体吐出装置の前記第１部材の熱容量は、前記第２部材の熱容量より小さいことを特徴する。

この構成によれば、第１部材の熱容量は相対的に小さいため伝熱量が少なく、温度の伝わる速度を速めることができる。これにより、温度ばらつきを抑制することができる。

［適用例４］上記適用例にかかる液体吐出装置の前記第１部材の厚さは、０．１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下であることを特徴とする。

この構成によれば、第１部材の厚みが比較的薄く設定されるために熱容量が小さくなる。これにより、媒体から第１部材への伝熱量が少なくなり、加熱効率を高めることができる。

［適用例５］上記適用例にかかる液体吐出装置の前記媒体支持部は、前記第１部材及び前記第２部材よりも前記媒体の搬送方向における下流側に設けられ、前記媒体を支持可能な第３部材を含み、前記第３部材の熱拡散率は前記第２部材より熱拡散率が高く、前記第３部材の熱容量は前記第１部材の熱容量よりも大きいことを特徴とする。

この構成によれば、加熱された媒体の熱を第３部材に伝熱させ、媒体の熱的ダメージを抑制することができる。

［適用例６］上記適用例にかかる液体吐出装置の前記第２部材の吸水率は、０．２％以下であることを特徴とする。

この構成によれば、水分吸収による熱伝導率の変化を抑えることができ、媒体に吐出された液体を少ない熱エネルギーで効果的に加熱することができる。

［適用例７］上記適用例にかかる液体吐出装置の前記第１部材の動摩擦係数は、０．４以下であることを特徴とする。

この構成によれば、媒体の搬送抵抗を低く抑えることができるので、加熱された状態の媒体の搬送工程におけるダメージを低減することができる。

［適用例８］上記適用例にかかる液体吐出装置の前記第２部材の耐熱温度は、１５０℃以上であることを特徴とする。

この構成によれば、第２部材の熱変形を抑えることができる。

［適用例９］上記適用例にかかる液体吐出装置の前記第２部材の厚さは、２ｍｍ以上であることを特徴とする。

この構成によれば、断熱性を安定させることができる。

［適用例１０］上記適用例にかかる液体吐出装置の前記第２部材は、熱硬化性樹脂とバルーンと繊維製補強材とを含むシート状材料が積層されたものであることを特徴とする。

この構成によれば、シート状材料の積層構造によって、第２部材の断熱性と強度を容易に確保することができる。

［適用例１１］上記適用例にかかる液体吐出装置の前記第１部材及び前記第２部材には、前記媒体に吸引力を作用させるための吸引孔が設けられていることを特徴とする。

この構成によれば、媒体を容易に吸着保持でき、媒体を安定させた状態で液体を吐出することができる。

［適用例１２］上記適用例にかかる液体吐出装置の前記加熱部は、前記媒体に吐出された前記液体を、温度が３５℃〜６０℃になるように加熱することを特徴とする。

この構成によれば、媒体に吐出された液体を十分に乾燥させることができる。

［適用例１３］上記適用例にかかる液体吐出装置の前記加熱部は、前記媒体に吐出された前記液体を、温度が前記吐出部の耐熱温度以下になるように加熱することを特徴とする。

この構成によれば、吐出部の不具合を起こさずに液体を加熱することができる。

［適用例１４］上記適用例にかかる液体吐出装置の前記加熱部は、少なくとも２．０μｍ以上６．０μｍ以下の波長を含む電磁波を放射することによって、前記媒体に吐出された前記液体を加熱することを特徴とする。

この構成によれば、媒体に吐出された液体を効率的に加熱することができる。

［適用例１５］上記適用例にかかる液体吐出装置では、前記媒体に吐出された前記液体に風を送る送風部を備えることを特徴とする。

この構成によれば、媒体に吐出された液体を効率よく乾燥させることができる。

本発明の実施形態に係る液体吐出装置を表す側断面図。 本発明の実施形態に係る液体吐出装置を表す要部拡大側断面図。 本発明の実施形態に係る液体吐出装置の媒体支持部を表す斜視図。 本発明の実施形態に係る液体吐出装置の媒体支持部を表す側断面図。 本発明の実施形態に係る液体吐出装置の媒体支持部を表す一部拡大側断面図。 従来の液体吐出装置の媒体支持部を表す側断面図。

［実施形態］（図１〜図５参照）
以下に、本発明の実施形態に係る液体吐出装置について、添付図面を参照して詳細に説明する。
最初に、本実施形態に係る（１）液体吐出装置の概略の構成について説明し、続いて本発明の要部となる（２）媒体支持部の構成と作用態様について具体的に説明する。

（１）液体吐出装置の概略の構成（図１及び図２参照）
本発明の一実施形態に係る液体吐出装置１は、液体Ｑが吐出される媒体Ｍを支持する支持面５を有する媒体支持部７と、支持面５に支持された状態の媒体Ｍの支持面５と反対側から媒体Ｍを加熱可能な加熱部９とを備えることによって基本的に構成されている。換言すれば、液体吐出装置１は、媒体Ｍに吐出された液体Ｑを加熱可能な加熱部９を備えている。

ここで加熱部９は、赤外線等の電磁波Ａを対象に向けて照射して加熱するものが一例として挙げられるが、これに限定されない。即ち、加熱部９は、支持面５に支持された状態の媒体Ｍに対して、支持面５と反対側から加熱可能なものであればよい。

本実施形態の液体吐出装置１は、赤外線などの電磁波Ａを照射する加熱部９を一例として使用し、媒体Ｍを搬送方向Ｙの上流側から下流側に搬送する搬送部１７を備える構成のインクジェットプリンターである。
したがって、本実施形態では液体Ｑはインクであり、電磁波Ａの輻射熱によってインク中の液体成分が加熱乾燥されて媒体Ｍの表面にインク中の色材（顔料、染料等）が定着する性質を有する液体Ｑである。

また、液体吐出装置１は液体Ｑを吐出可能な吐出部３を備えている。吐出部３は、液体Ｑを吐出する吐出ヘッド１９と、吐出ヘッド１９を一例として下面に搭載した状態でキャリッジガイド軸２１に沿って媒体Ｍの送り方向Ｙと交差する幅方向Ｘを走査方向として往復動するキャリッジ２３とを備えている。

また、媒体Ｍの素材としては、紙、塩化ビニル樹脂、布（綿、麻、絹等を用いた織物）等を用いることができる。このとき、厚さは各種厚さの素材を用いることができる。また、媒体ＭとしてＣＤやＤＶＤ等のディスクを用いてもよい。
また媒体支持部７は、吐出ヘッド１９の吐出面と対向する位置に設けられる媒体Ｍの支持部材であり、媒体支持部７の支持面５と吐出ヘッド１９の吐出面との間のギャップを規定する役割を有している。
そして、媒体支持部７が後述するように本発明の特徴的構成部材となっている。

電磁波Ａは、前述したように加熱部９から直接的に支持面５上の媒体Ｍに対して照射されるか、反射板であるリフレクター２５を介して間接的に支持面５上の媒体Ｍに対して照射される。電磁波Ａは、赤外線や遠赤外線、可視光等、照射対象に輻射熱を発生させるものを使用する。本実施形態では、一例として赤外線を使用しており、加熱部９として赤外線ヒーターを採用している。

また搬送部１７は、液体吐出装置１の内部に形成される媒体搬送経路１５と、媒体搬送経路１５中の媒体Ｍの搬送を案内する図示しないガイドローラー等のガイド部材と、媒体支持部７の支持面５に形成されている複数の吸引孔８を利用して媒体Ｍを吸着保持する吸引部材（図示せず）と、吐出ヘッド１９と媒体支持部７との間のギャップ内に媒体Ｍを送り込む一対のニップローラー２７を含む媒体Ｍを搬送するための部材と、を備えている。

更に本実施形態では、支持面５上の媒体Ｍに対する電磁波Ａの照射領域（加熱領域）１１に対して、搬送部１７による媒体Ｍの搬送方向Ｙにおける上流側から下流側に向けて風Ｗを送る送風部２９として乾燥ファンが、図１に示すように照射領域（加熱領域）１１の高さ方向Ｚの上方位置に設けられている。

尚、この送風部２９は、幅方向Ｘに沿って複数設けられ、幅方向Ｘに沿ってライン状に送風を行うことが可能となっている。なお、キャリッジ２３が存在する領域では、風Ｗがキャリッジ２３によって遮られる。したがって、送風部２９は、キャリッジ２３が存在する領域以外の幅方向Ｘの空き領域に対して、図１中の矢印で示すように風Ｗを流して、媒体Ｍに吐出された液体Ｑの乾燥を促進させる役割を有している。

（２）媒体支持部の構成と作用（図１〜図４参照）
本実施形態に係る液体吐出装置１では、媒体支持部７は、液体Ｑが吐出される媒体Ｍを支持可能な第１部材３２と、第１部材３２を支持する第２部材３３と、を有している。そして、第１部材３２の熱拡散率は第２部材３３の熱拡散率より高く、第２部材３３の熱伝導率は第１部材３２の熱伝導率よりも低くなっている。ここで、物体における熱拡散率は、物体の熱伝導率を、密度と比熱との積で除することによって求められる。なお、熱拡散率は温度伝導率などとも呼称される。

また本実施形態では、媒体支持部７の本体部４１は、図４に示すような一様な断面形状を有し、図３に示すように幅方向Ｘに長い一例としてアルミニウム製の枠材によって構成されている。
図６に従来の媒体支持部７０を示す。従来の媒体支持部７０は、支持面５０と吸引孔８０と読取り溝部４５０とを備えているが、前述した第１部材３２及び第２部材３３は存在しない。
本実施形態では、媒体支持部７の本体部４１は、第１部材３２と第２部材３３とで構成される第１構成部３５を収容する凹部４３が形成されており、凹部４３に第１構成部３５が取り付けられている。さらに、詳細には、図４に示すように、凹部４３の底面に第２部材３３が取り付けられ、第２部材３３上に第１部材３２が形成されている。第１部材３２と第２部材３３とは、例えば、エポキシ系樹脂等によって接続されている。したがって、第２部材３３が第１部材３２を支持する構成となる。なお、本実施形態では、第２部材３３の頂部全面に第１部材３２が形成されている。そして、第１構成部３５の側面部３５ａと凹部４３の側面部４３ａとの間には隙間Ｇ（例えば、第１構成部３５の側面部３５ａと凹部４３の側面部４３ａとの距離が０．３ｍｍ程度の隙間Ｇ）が設けられている。すなわち、本実施形態では、第１部材３２と本体部４１とが接触しないように構成されている。
尚、凹部４３の搬送方向Ｙの下流側には、媒体Ｍの位置検出等に使用する図示しないセンサーを収容するための読取り溝部４５が幅方向Ｘに沿って一例として２本設けられている。

液体Ｑの乾燥のために媒体Ｍに加熱部９から与えられた熱エネルギーは、媒体Ｍを支持する支持面５に伝熱する。そして、支持面５を有する第１部材３２は熱拡散率が相対的に高い部材であるため、第１部材３２の全体に温度が伝わっていく。これにより、支持面５の温度のばらつきが低減され、媒体Ｍ上に吐出された液体Ｑが均一に加熱される。また、第１部材３２の下方に、熱伝導率が相対的に低い第２部材３３が存在するため、第１部材３２の熱エネルギーは第２部材３３に伝わりにくい。したがって、第１部材３２からの熱エネルギーの流出が抑制され、第１部材３２の保温性を高めることができる。
まとめると、第１部材３２では温度の均一性が高く、第１部材３２から第２部材３３には伝熱が起こりにくい。このため、媒体Ｍを加熱する際、加熱ムラを抑制しつつ、加熱効率を高めることができる。したがって、加熱領域１１における温度ばらつきが低減され、画像品質を向上させることができる。
また、第１部材３２と本体部４１との間に第２部材３３が存在するため、熱エネルギーは本体部４１に伝熱しにくくなる。即ち、熱エネルギーは本体部４１に逃げるにくくなる。本体部４１は質量が比較的大きいため、本体部４１への熱エネルギーの流出を抑えることで、エネルギー効率が向上する。

これにより、媒体Ｍを加熱するに際してのエネルギー効率が良くなり、加熱部９が出力する熱エネルギーを少なくしても足りるようになる（省電力化）。その結果、媒体Ｍに吐出された液体Ｑ全体を均一に加熱するとともに、少ない熱エネルギーで効果的に加熱することが可能になる。また、加熱に際して生じる媒体Ｍのダメージを低減することが可能になる。

次に、第１構成部３５を媒体支持部７のどの部分に設けるかについて、説明する。
［吐出領域に対して］
本実施形態では更に、第１構成部３５は、支持面５の、媒体Ｍにおける液体Ｑが吐出される吐出領域１３を支持する部分の少なくとも一部に存在するように構成されている。「少なくとも一部に存在」とは、吐出領域１３の全部に存在してもよく、一部に存在しても良い意味である。図に示した実施形態では、第１構成部３５は、吐出領域１３のほぼ全領域と、更に吐出領域１３よりも搬送方向Ｙの上流側の部分とに設けられている。

吐出領域１３は、液体Ｑが媒体Ｍに吐出される領域であるので、乾燥のために加熱部９から熱エネルギーが多く与えられる。本実施形態では、このような熱エネルギーが多く与えられる部分に第１構成部３５が存在するので、吐出領域における液体Ｑに対する加熱ムラを抑制するとともに、熱エネルギーの媒体支持部７への伝熱量を効果的に低減することができる。これにより、媒体Ｍに吐出された液体Ｑを均一に乾燥させることができるとともに、一層少ない熱エネルギーで効果的に加熱することが可能になる。
また、この構造は、液体Ｑを媒体Ｍに吐出後に直ちに加熱する構造の液体吐出装置１において特に有効である。

［加熱領域に対して］
また、第１構成部３５は、支持面５の、媒体Ｍにおける加熱部９によって加熱される加熱領域１１を支持する部分の少なくとも一部に存在させるという視点で構成してもよい。「少なくとも一部に存在」とは、上記と同様で、加熱領域１１の全部に存在してもよく、一部に存在しても良い意味である。

図２において、符号Ｅは媒体Ｍに与えられる熱エネルギーの分布を示す。本実施形態では、吐出領域１３の搬送方向Ｙにおける上流端の辺りに熱エネルギーＥのピーク位置がくるように設定されている。そして、第１構成部３５は、図２に示したように、加熱領域１１の一部に存在する形で設けられている。

加熱領域１１には、加熱部９から熱エネルギーが多く与えられる。本視点による構造においても、熱エネルギーが多く与えられる部分に第１構成部３５が存在するので、吐出領域１３における液体Ｑに対する加熱ムラを抑制するとともに、熱エネルギーの媒体支持部７への伝熱量を効果的に低減することができる。これにより、媒体Ｍに吐出された液体Ｑを均一に乾燥させることができるとともに、一層少ない熱エネルギーで効果的に加熱することが可能になる。

即ち、第１構成部３５は、吐出領域１３或いは加熱領域１１に存する支持面５上の少なくとも一部に設けられていればよい。
これに伴い本実施形態の媒体支持部７では、図１乃至図４に示すように、第１部材３２及び第２部材３３よりも媒体Ｍの搬送方向における下流側に設けられ、媒体Ｍを支持可能な第３部材３７を有している。第３部材３７の熱拡散率は第２部材３３より熱拡散率より高く、第３部材３７の熱容量は第１部材３２の熱容量より大きい。ここで、熱容量とは、物体の質量（体積と密度との積）と比熱との積で求められる。なお、本実施形態では、本体部４１が第３部材３７の機能を兼ねているため、第３部材３７は、第１構成部３５（第１部材３２及び第２部材３３）の下流側とともに第１構成部３５の下方側にも存在する。

第３部材３７の具体的な材料としては、第２部材３３より熱拡散率が高いものであればよく、特定の材料に限定されないが、上記の通り本体部４１の材料として採用したアルミニウムは、第３部材３７の材料として好適な熱拡散率の高い材料である。また、第３部材３７は、第２部材３３より熱伝導率が高いものであることが特に好ましい。熱伝導率が高ければ、熱拡散率もそれに比例して高くなるためである。そして、第３部材３７の熱容量を第１部材３２の熱容量よりも大きくなるように構成する。
これにより、加熱された媒体Ｍは搬送方向Ｙの下流側に移動すると熱拡散率が高くて熱が伝熱しやすい第３部材３７と接することになる。したがって、媒体Ｍの熱が第３部材３７に拡散し、媒体Ｍの温度上昇を抑えて意図する温度の範囲内に媒体Ｍの温度を維持することが可能となる。

なお、第１構成部３５の側面部３５ａと凹部４３の側面部４３ａとの間には隙間Ｇが設けられている。すなわち、本実施形態では、第１部材３２と第３部材３７とが接触しないように構成されている。このため、第１部材３２自体の機能を低下させることなく、第１部材３２の下流側に搬送された媒体Ｍの熱を第３部材３７によって効率よく放熱させることができる。

本実施形態にかかる第１部材３２は、アルミニウムで形成され、第１部材３２の表面３２ａは、黒色アルマイト加工が施されている。そして、第１部材３２の熱拡散率は、９０（ｍｍ²／秒）以上のものが使われている。これにより、温度が伝わりやすくなり、加熱ムラを効果的に抑制することができる。

また、第１部材３２の熱容量は、第２部材３３の熱容量より小さくする。これにより、第１部材３２の熱容量は相対的に小さいため伝熱量が少なく、温度の伝わり速度を速め、温度ばらつきを低減することができる。

また、第１部材３２の厚さは、０．１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下のものが使われる。より好ましくは、第１部材３２の厚さが、０．３ｍｍ以上０．５ｍｍ以下のものが使われる。これにより、第１部材３２の厚みが比較的薄く設定されるために熱容量が小さくなり、媒体Ｍから第１部材３２への伝熱量が少なくなり、加熱効率を高めることができる。

また、第１部材３２は、その動摩擦係数が０．４以下であるものが望ましい。これにより、媒体の搬送抵抗を低く抑えることができるので、加熱された状態の媒体Ｍの搬送工程におけるダメージを低減することができる。さらに、媒体Ｍが引っ掛かって詰まることを抑制できる。媒体Ｍが詰まって搬送が止まってしまうと、媒体Ｍの特定部分が過熱状態となり大きなダメージを受けてしまうが、動摩擦係数が０．４以下であれば、このような恐れを低減できる。

また、第２部材３３は、熱伝導率０．４Ｗ／ｍＫ以下の部材によって構成されている。これにより、伝熱された熱を本体部４１側に伝熱しにくくし、保温効果を高め、省電力化を図ることができる。

また、本実施形態では、第２部材３３の吸水率は、０．２％以下のものが使われている。第２部材３３は、水分を吸収するとその吸収した水分の影響でその熱伝導率が変化する。本態様によれば、第２部材３３の吸水率は、０．２％以下であるので、水分吸収による熱伝導率の変化の影響の少ない範囲に抑えることができ、媒体Ｍに吐出された液体Ｑを少ない熱エネルギーで効果的に加熱することができるという第２部材３３の有する本来の機能を維持することができる。

また、第２部材３３は、その耐熱温度は、１５０℃以上であるものが望ましい。これにより、第２部材３３の熱変形を抑えることができる。
また、第２部材３３は、その厚みは、２ｍｍ以上であるものが望ましい。厚みが厚くなれば、第２部材３３の質量もそれに伴って増加する。したがって、第２部材３３の熱容量が大きくなり、温度変動しにくくなる。これにより、第２部材３３の断熱性を安定させることができる。

また、第２部材３３は、その部材の曲げ強度は、５０ＭＰａ以上であるものが望ましい。これにより、第２部材３３の曲げ変形をしにくくすることができる。
また、第２部材３３は、その圧縮強度は、５０ＭＰａ以上であるものが望ましい。これにより、第２部材３３の圧縮変形をしにくくすることができる。

上記の各条件を満たす第２部材３３の材料として、一例として熱硬化性樹脂とバルーンと繊維製補強材を含むシート状材料が積層されたものを挙げることができる。ここで、バルーンとは、熱硬化性樹脂と繊維製補強材を材料とする積層板の軽量化を目的に、バインダーの充填材として加えられる泡状の空気を包含した微粒子のことをいい、有機質バルーンと無機質バルーンが知られている。すなわち、低比重充填材のことである。

ここで使用する熱硬化性樹脂としては、一例として、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂、メラミン樹脂、熱硬化型のポリイミド樹脂等を単独で用いることができる。また、これらを複数種混合してもよい。
また、バルーンとしては、比重が０．０５〜０．７０程度の合成樹脂、セルロースその他の有機質バルーンやシラス、ガラス、アルミナその他の無機質バルーンが一例として適用できる。

また繊維製補強材としては、ガラス繊維、カーボン繊維、ロックウール、金属繊維等の無機質繊維やウィスカ、綿、麻その他の天然繊維、合成繊維からなる有機質繊維をシート状に加工したものが一例として適用可能である。
具体的には、これらの材料を加熱プレスすることで融着成形した日光化成株式会社製造の商品名「カルライト」が第２部材３３の好適な材料として使用できる。また、他にＢＭＣ（ガラスエポキシ）等も使用可能である。

また、図５に示すように、本実施形態では、第１構成部３５によって構成される支持面５Ａは、媒体支持部７の他の支持面５Ｂよりも寸法Δｔだけ高くなっている。更に第１構成部３５の搬送方向Ｙの上流側の段差部３４には面取り加工が施されている。

因みに、寸法Δｔの凸状態を設けるのは、媒体Ｍが、第１構成部３５を通過する際に、確実に第１部材３２の表面３２ａ（支持面５Ａ）に接触して第１部材３２の有する熱拡散性作用が発揮されるようにするためである。また、段差部３４に面取り加工を施すのは段差部３４での媒体Ｍの引掛かりを防止して円滑な媒体Ｍの搬送を実現するためである。
尚、本実施形態では幅方向Ｘの最大段差（０．２ｍｍ程度）を考慮し、一例として寸法Δｔを０．５ｍｍにし、段差部３４にＣ０．５の面取り加工を施している。

また本実施形態では、第１構成部３５の外形寸法を一例として幅Ｂが６０ｍｍ、長さＬが６００ｍｍ、厚さｔが５ｍｍとした。そして、１台の液体吐出装置１に対して幅方向Ｘに第１構成部３５を３枚並べて使用している。

また、第１構成部３５の支持面５Ａには、一例として直径が３ｍｍ程度の孔３９が複数形成されている。孔３９は、媒体支持部７の本体部４１に形成されている吸引孔８と連通して媒体Ｍに対する所望の吸引作用が奏されるように構成されている。孔３９と吸引孔８は連通していればよく、図示したように孔芯が一致していなくてもよい。また両者の孔径が図示のように同じでなくてもよい。また、孔３９は、必ずしも複数でなくてもよい。

更に凹部４３の底面と、２本の読取り溝部４５の間の支持面５Ｂと、２本の読取り溝部４５の搬送方向Ｙの下流側の支持面５Ｂとには、吸引孔８が幅方向Ｘのキャリッジ２３の走査範囲に亘って適宜の間隔で複数設けられている。

次に、図２に基づいて、本実施形態の液体吐出装置１が有する作用、効果について説明する。ニップローラー２７によって搬送力が付与された媒体Ｍは、ニップ点Ｎから吐出ヘッド１９下方の吐出領域１３に至り、液体Ｑであるインクが吐出されて所望の記録が実行される。

また、吐出領域１３を包含する形で加熱領域１１が設けられており、加熱部９から照射された電磁波Ａが吐出領域１３に存する媒体Ｍに向けて吐出された液体Ｑに照射されて輻射熱を発生させ、これにより液体Ｑは加熱される。

このとき、吐出領域１３又は加熱領域１１を通る媒体Ｍの下方には、第１構成部３５が設けられている。そのため、媒体Ｍを支持する第１部材３２では、温度がほぼ一定となる。また、第１部材３２の下側の第２部材３３では断熱作用によって図２中に示した媒体Ｍに与えられた熱エネルギーＥは、媒体支持部７内に伝熱しにくくなる。
これにより、媒体Ｍに対して吐出された液体Ｑをムラなく加熱するとともに、少ない熱エネルギーＥで効果的に加熱することが可能（省電力化）になる。

そして、吐出領域１３ないし加熱領域１１を通る媒体Ｍの温度は、例えば、ほぼ一定であり、例えば約５０℃程度になるように低く抑えられ、その結果吐出ヘッド１９の吐出面での温度上昇も抑えられてノズル詰まりも防止される。

媒体Ｍが吐出領域１３ないし加熱領域１１を過ぎて更に搬送方向Ｙの下流側に搬送されると、第３部材３７の有する熱拡散作用によって、媒体Ｍの温度上昇が抑えられて、液体吐出装置１の筐体温度と、キャリッジ２３の温度と、吐出ヘッド１９の吐出面の温度と、が上昇することを抑制することが可能になる。

因みに第３部材３７を備えない場合には、媒体Ｍの温度が上昇を続けるため、媒体Ｍにダメージを生じさせたり、液体吐出装置１の筐体温度を上昇させ、液体吐出装置１を構成する各部品にダメージを与えたりして商品の性能や寿命に悪影響をもたらす虞がある。

これに対し本実施形態では、第３部材３７の有する熱拡散作用によって、熱が外部に逃がされるため、媒体Ｍ、筐体、部品の温度上昇が抑えられて媒体Ｍや各部品等に与えるダメージを少なくして商品の信頼性を向上させることが可能になる。

換言すれば、媒体支持部７を、第１構成部３５と第３部材３７のハイブリッド構造とすることで、加熱対象の加熱効率を高めつつ、媒体Ｍや液体吐出装置１が受ける熱的ダメージを低減することができる。

［他の実施形態］
本発明に係る液体吐出装置１は、以上述べたような構成を有することを基本とするものであるが、本願発明の要旨を逸脱しない範囲内の部分的構成の変更や省略等を行うことは勿論可能である。
例えば、媒体支持部７の支持面５に設けた第１構成部３５は、前述した吐出領域１３ないし加熱領域１１のすべてを包含するようにその全範囲に亘って設ける他、幅方向Ｘないし送り方向Ｙに適宜の間隔を空けて分断した状態で複数個配設する等、その一部の範囲に設けることも可能である。

また、実施形態の説明の中で例示した第１構成部３５の外形寸法と使用する個数或いは、その特性を表す各数値は一例であり、液体吐出装置１の大きさや使用する媒体Ｍの種類、媒体支持部７の形状等の違いに応じて適宜変更することが可能である。

［実施形態に係る補足事項］
上記の実施形態についての詳細な条件を、以下に補足する。
上述したように、吐出領域１３ないし加熱領域１１を通る媒体Ｍの温度は、例えば５０℃付近になるように抑えられている。これを補足すると、５０℃付近とは、３５℃〜６０℃の範囲であればよい。さらには、４０℃〜５５℃がより好ましい。この程度の温度であれば、媒体Ｍに吐出された液体Ｑを十分に乾燥させることができる。つまり、液体Ｑが、滲んだり、擦れて伸びたりしない程度に、媒体Ｍに定着される。

まとめると、加熱部９は、媒体Ｍに吐出された液体Ｑを、温度が３５℃〜６０℃になるように加熱する。より好ましくは、加熱部９は、媒体Ｍに吐出された液体Ｑを、温度が４０℃〜５５℃になるように加熱する。
このとき、第１構成部３５の第２部材３３を設けているため、媒体Ｍに吐出された液体Ｑを上記のような目的の温度まで加熱するためのエネルギーは少なくて済むこととなる。したがって、このような加熱条件の際に第２部材３３を用いることが特に好ましい。

また、吐出部３の耐熱温度は、６０℃程度であることが多い。上記の実施形態においては、耐熱温度を超えると、吐出ヘッド１９のノズルで液体Ｑが詰まる等の不具合が起こる可能性がある。加熱部９が目標として加熱するのは媒体Ｍに吐出された液体Ｑであるが、吐出部３も加熱部９によって併せて加熱されることになる。つまり、吐出部３の温度は、媒体Ｍに吐出された液体Ｑの温度と近くなる。したがって、加熱部９は、媒体Ｍに吐出された液体Ｑを、温度が吐出部３の耐熱温度以下になるように加熱する。これにより、吐出部３の不具合を起こさずに液体Ｑを加熱することができる。なお、耐熱温度は、吐出部３の構成によって異なるため、６０℃に限定されるものではない。

このとき、第１構成部３５の第２部材３３を媒体支持部７に設けているため、媒体Ｍに吐出された液体Ｑを加熱するためのエネルギーは少なくて済むこととなる。したがって、吐出部３に対する不必要な加熱を抑制し、吐出部３の不具合はより起こりにくくなる。
なお、加熱部９は、媒体Ｍに吐出された液体Ｑを十分に乾燥させることができ、かつ、吐出部３の不具合を起こさないように加熱することが特に好ましい。

また、上記実施形態では、加熱部９が赤外線を使用していることは前述したとおりである。このとき、具体的には、２．０μｍ〜６．０μｍの帯域内に極大波長を有する赤外線を使用している。２．０μｍ〜６．０μｍの帯域の波長は、水の分子に対する加熱作用が大きい。そして、実施形態の液体Ｑは水を含んでいる。したがって、２．０μｍ〜６．０μｍの帯域内に極大波長を有する赤外線を用いれば、液体Ｑを効率的に加熱することができる。なお、加熱に用いる赤外線は、他の帯域の波長を含んでいてもよい。また、赤外線の有する極大波長は、液体Ｑに含まれる溶媒に応じて変更することが好ましい。

まとめると、加熱部９は、少なくとも２．０μｍ〜６．０μｍの波長を含む電磁波Ａを放射することによって、媒体Ｍに吐出された液体Ｑを加熱している。

このとき、第１構成部３５の第２部材３３を媒体支持部７に設けているため、媒体Ｍに吐出された液体Ｑを加熱するためのエネルギーは少なくて済むこととなる。したがって、このような加熱条件の際に第２部材３３を用いれば、水を含む液体Ｑをより効果的に加熱することができる。

また、媒体Ｍに吐出された液体Ｑに風Ｗを送る送風部２９によって、媒体Ｍに吐出された液体Ｑを乾燥させられることは、前述したとおりである。このとき、送風部２９は、風速１．０〜４．０（ｍ／秒）の風Ｗを、媒体Ｍに吐出された液体Ｑに送っている。風Ｗの風速は、強すぎると吐出部３から吐出される液体Ｑの飛行曲がり等を発生させてしまう。一方で、弱すぎると、液体Ｑを乾燥させる効果が薄れてしまう。したがって、送風部が風速１．０〜４．０（ｍ／秒）の風Ｗを用いることで、吐出部３から吐出される液体Ｑの飛行曲がりを抑制しつつ、液体Ｑを乾燥させることができる。

第１構成部３５を媒体支持部７に設けたうえで送風部２９も設けることで、加熱部９のみの場合と比較してより効果的に媒体Ｍに液体Ｑを定着させることができる。

１…液体吐出装置、３…吐出部、５…支持面、７…媒体支持部、８…吸引孔、９…加熱部、１１…照射領域（加熱領域）、１３…吐出領域、１５…媒体搬送経路、１７…搬送部、１９…吐出ヘッド、２１…キャリッジガイド軸、２３…キャリッジ、２５…リフレクター（反射板）、２７…ニップローラー、２９…送風部、３２…第１部材、３３…第２部材、３４…（上流側の）段差部、３５…第１構成部、３７…第３部材、３９…孔、４１…本体部、４３…凹部、４５…読取り溝部。

Claims (17)

1. 液体を吐出可能な吐出部と、
   前記液体が吐出される媒体を支持可能な支持面を有する媒体支持部と、
   前記媒体支持部に支持された前記媒体を加熱可能な加熱部と、を備え、
   前記支持面は、第１支持面と、前記媒体の搬送方向において、前記第１支持面よりも上流側の第２支持面と、を含み、
   前記媒体支持部は、前記第１支持面を構成する第１部材と、前記第１部材を支持する第２部材と、を含み、
   前記媒体支持部には、装置高さ方向において前記第１支持面が前記第２支持面よりも高くなるように段差が形成され、
   前記第１部材の熱拡散率は前記第２部材の熱拡散率より高く、前記第２部材の熱伝導率は前記第１部材の熱伝導率より低いことを特徴とする液体吐出装置。
2. 請求項１に記載の液体吐出装置において、
   前記吐出部は、吐出ヘッドを含み、
   前記段差は、前記搬送方向において、前記吐出ヘッドの上流側に形成されていることを特徴とする液体吐出装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の液体吐出装置において、
   前記搬送方向に前記媒体を搬送するローラー対を備え、
   前記段差は、前記ローラー対の下流側に形成されていることを特徴とする液体吐出装置。
4. 請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の液体吐出装置において、
   前記第１部材の熱拡散率は、９０（ｍｍ ^２ ／秒）以上であることを特徴とする液体吐出装置。
5. 請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の液体吐出装置において、
   前記第１部材の熱容量は、前記第２部材の熱容量より小さいことを特徴する液体吐出装置。
6. 請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の液体吐出装置において、
   前記第１部材の厚さは、０．１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下であることを特徴とする液体吐出装置。
7. 請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の液体吐出装置において、
   前記媒体支持部は、前記第１部材及び前記第２部材よりも前記搬送方向における下流側に設けられ、前記媒体を支持可能な第３部材を含み、
   前記第３部材の熱拡散率は前記第２部材より熱拡散率が高く、前記第３部材の熱容量は前記第１部材の熱容量よりも大きいことを特徴とする液体吐出装置。
8. 請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の液体吐出装置において、
   前記第２部材の吸水率は、０．２％以下であることを特徴とする液体吐出装置。
9. 請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の液体吐出装置において、
   前記第１部材の動摩擦係数は、０．４以下であることを特徴とする液体吐出装置。
10. 請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の液体吐出装置において、
    前記第２部材の耐熱温度は、１５０℃以上であることを特徴とする液体吐出装置。
11. 請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の液体吐出装置において、
    前記第２部材の厚さは、２ｍｍ以上であることを特徴とする液体吐出装置。
12. 請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の液体吐出装置において、
    前記第２部材は、熱硬化性樹脂とバルーンと繊維製補強材とを含むシート状材料が積層されたものであることを特徴とする液体吐出装置。
13. 請求項１から請求項１２のいずれか一項に記載の液体吐出装置において、
    前記第１部材及び前記第２部材には、前記媒体に吸引力を作用させるための吸引孔が設けられていることを特徴とする液体吐出装置。
14. 請求項１から請求項１３のいずれか一項に記載の液体吐出装置において、
    前記加熱部は、前記媒体に吐出された前記液体を、温度が３５℃〜６０℃になるように加熱することを特徴とする液体吐出装置。
15. 請求項１から請求項１４のいずれか一項に記載の液体吐出装置において、
    前記加熱部は、前記媒体に吐出された前記液体を、温度が前記吐出部の耐熱温度以下になるように加熱することを特徴とする液体吐出装置。
16. 請求項１から請求項１５のいずれか一項に記載の液体吐出装置において、
    前記加熱部は、少なくとも２．０μｍ以上６．０μｍ以下の波長を含む電磁波を放射することによって、前記媒体に吐出された前記液体を加熱することを特徴とする液体吐出装置。
17. 請求項１から請求項１６のいずれか一項に記載の液体吐出装置において、
    前記媒体に吐出された前記液体に風を送る送風部を備えることを特徴とする液体吐出装置。

Images