JPS63252772A - インク乾燥装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は一般にインクジェット・プリンティング等の分
野に関し、特に用紙上のインクを均一に乾燥させ、且つ
経済的に作成できるインク乾燥装置に関する。

〔従来技術およびその問題点〕

乾燥されるか、又は通常はプリンタの直接の部品ではな
い乾燥システムを用いて不均一に加熱された。不均一な
用紙乾燥システムの例として、例えば米国特許第４，０
９５，２３４号及び第４．５０１，０７２号を参照され
たい。自然乾燥方式の場合、インク印刷と用紙堆積等の
間に十分な時間経過がないことが多く、インクのスミア
ができる原因となった。

公知の不均一な加熱及び乾燥システムでは、用紙に対す
る不均一な熱流はしばしば用紙に過熱点を形成し、この
均一ではない乾燥によって、用紙又は用紙処理システム
のいずれか又は両方にある種の補償処置を講じる心安性
が生じる。

〔発明の目的〕

させるための新規の且つ改良されたインク乾燥装置を提
供することである。

〔発明の概要〕

本発明の一実施例によれば、インクジェット・プリンタ
の用紙出口の経路の近傍に全方向性の熱源を設けて、熱
源の位置に対して約１８０°の輪郭領域（ｃｏｎｔｏｕ
ｒｅｄ　ａｒｅａ　）　　にその熱を放射する。

インクジェット・プリンタからの用紙は、それがインク
ジェット・プリンタから出て、用紙受納及び堆積領域の
方向に移動する際、この１８００の輪郭領域を通過する
。本発明の好適な実施例においては、１８０°の輪郭領
域を通過する用紙の運動は、インクジェット・プリンタ
と一体の部分であり、このような装置Ａから出される用
紙の経路を提供する半円筒状の輪郭の熱反射体を設ける
ことによって達成される。このようにして、プリントさ
れた用紙は、用紙がインクジェット・プリンタのプリン
ト領域を通り、このプリンタ用の出力紙集積領域へと移
送される際に熱反射体の１８０°の輪郭信頼性が高く且
つ製造コストが安い新規且つ改良されたインクジェット
・プリンタを提供することである。

本発明の別の目的はインクジェット・プリンタ用の出力
紙処理システムに容易に組込むことが可能である、上述
の形式の改良されたインク乾燥装置を提供することであ
る。

本実施例の新規の特徴は、用紙処理システムの一体の、
且つ多機能を持つ部分であシ、且つ構造がコンパクトな
プリンタ用インク乾燥装置を設けたことである。　゛ 本実施例の別の特徴は用紙の均一な加熱と乾燥を保証す
るインク乾燥装置の新規の構造を提案することである。

本実施例の別の特徴は用紙の移送と用紙の乾燥とが熱イ
ンクジェット・プリンタ内で同時に行なわれるインク乾
燥装置を提供することである。

〔発明の実施例〕

上記の目的、利点及び別の新規の特徴を、以下に添付図
面を参照しつつ説明する。

第２図を参照すると、参照番号１０で総称されるインク
ジェット式のプリンタが示されている。

この　　　　　　　　長方形の構造のプリンタ１０の正
面側には入力用紙集積器１２が設けられている。入力用
紙集積器１２は図示のように出力用紙集積器１４と縦方
向について位置合せされて、プリント前及びプリント済
み用紙の双方をプリンタに対してそれぞれ正面給紙し且
つ正面取出しし易いようになっている。

入力用紙集積皿１２内の用紙１６は、図示のようにプリ
ンタ１０の左側に位置するモータ２２によシ駆動される
一対のピンチ駆動ローラ１８．２０の間に給紙される。

モータ２２はインクジェット・プリント工程中に用紙を
入力用紙集積器１２から出力用紙集積器１４へと移送す
るため、図示のように上下の駆動ローラの組のための水
平軸を駆動するために接続されたベルト２３を駆動する
。

用紙１６はピンチ駆動ローラ１８．２０よシも先にあっ
てプリンタの右側に位置するインクジェノトープリント
・ヘッド２６の下方のプリント領域２４へと駆動される
。

インクジェット用紙が入っている入力用紙集積器１２と
、ピンチ駆動ローラ１８．２０と、インクジェット・プ
リント・ヘッド２６と、用紙駆動用のモータ２２は熱イ
ンクジェット・プリント及び関連するプリント分野の当
業者には公知の従来の構造である。従ってこれらの部品
は図面では概略的に示し、簡略化のため、機械部品の説
明は詳しくはしない。しかし、用紙駆動装置および関連
するインクジェット・プリント・ヘッドの搬送機構の機
械的構造のいくつかの詳細に関しては、本願出願人に譲
渡され、本明細書で参照文献として引用されているｆス
テイーブン・オー・ラスムセン他の、「インクジェット
・プリンタ」（昭和６３年３月１１日出願）を参照でき
る。更に、熱インクジェット技術の他の多くの局面に関
しては、こ３１す れも参考文献として本明細書に頻用されている「ヒユー
レット・パンカード・ジャーナル」誌、１９８５年５月
刊、第３６巻５号、を参照することができる。

さて第１図を参照すると、この断面図においては矢印２
８によって、用紙がインクジェット・プリント・ヘッド
２６の下方のプリント領域２４にあるときの用紙の運動
経路が示されている。この経路は第１の、つまり外側熱
反射器３２の内側の輪郭が付けられた半円筒状表面領域
（１ｎｎｅｒ　ｃｏｎｔｏｕｒｅｄｓｅｍｉ−ｃｙｌｉ
ｎｄｒｉｃａｌ　　５ｕｒｆａｃｅ　　ａｒｅａ）　３
０に宿って延びている。用紙経路２８は外側熱反射器３
２の最上部領域３４まで続き、一対の出力駆動ローラ３
６．３８を経て、出力用紙集積器１４内に入る。

本発明の用紙乾燥装置は更に、図示のように第２の、つ
捷り内側熱反射器４２の近傍に位置する長手方向に伸び
ている赤外線熱源４０を含んでいる。内側熱反射器４２
は長手方向に伸びたトラフ部４４を含み、その長手方向
の対称軸は延在する赤外線バルブであるところの赤外線
熱源４０の長手方向の中心軸と一致している。

内側反射器４２の平坦表面４６は赤外線熱源４０の中心
軸を含む同じ平面上にあり、この熱源に用いられる赤外
線バルブの直径は通常約６．３５＋＋＋＋＋＋（０，２
５インチ）から約９．５２ｓｍｍ（０，３７５インチ）
である。赤外線熱源４０はその中心軸に泊って延びるフ
ィラメント４８を有し、赤外線熱源４０の長さは約２２
８．６ｍｍ　　（約９インチ）、すなわち用紙１６の幅
よりもわずかに幅広になっている。タングステンのフィ
ラメント４８は端から端へと均一な熱流束を発するよう
に設計され、且つ真空石英管内に支持されている。フィ
ラメント４８と第２のつまり内側反射器４４との間隔は
一般に約１２．７１１（０，５インチ）から約５０．８
關（２インチ）である。この赤外線熱源４０はアメリカ
合衆国Ｎｅｗ　Ｙｏｒｋ州５ｃｈｅｎｅｃｔａｄｙ　Ｋ
あるＧｅｎｅｒａｌＥｌｅｃｔｒｉｃ　Ｃｏｍｐａｎｙ
から入手可能である。

熱反射器３２及び４２はアルミニウム製であり、高度に
研磨されたアルミニウムの内表面を備えるように加工さ
れている。これらの熱反射器も、用紙１６の幅よりもわ
ずかに幅広く、用紙幅が通常用いられている約２１５．
４ｙ１ｍ　（８，５インチ）幅である場合は約２２８．
６ｍｍ　（約９インチ）である。通常はフィラメント４
８と外側熱反射器３２との距離は約３８．１　ｉｏ＋＋
　（１，５インチ）から約８８．９ｒｔｒｍ　（３，５
インチ）の範囲であり、第１図に示す実際の距離に相当
する。

フィラメント４８からの赤外線及び可視光線の放射５０
は赤外線熱源４０の右側（第１図で見て）の表面から送
出され直接用紙１６に当ってこれを通り、外側反射器３
２の内面の半円筒状表面領域で反射される。この反射は
逆戻シして用紙１６を透過する。赤外線熱源４０の左側
（第１図で見て）の表面から出ていく赤外線放射５２に
ついては、伝達経路はフィラメント４８から、内側反射
器４２のトラフ部４４の半円筒状表面５４に直接的に向
う。次にこの放射５２はその直接的な伝達経路全体を反
射的に戻って、図示のように外側熱反射器３２の内表面
たる半円筒状表面領域３０の方向への反射放射５６とし
て直接向かう。

赤外線熱源４０からの熱流束はほとんどの場合、外側熱
反射器３２の位置で０〜約６．２ジー−ル／ｄ（０〜４
０ジユール／　１ｎｃｈ２）であり、これらの値は毎秒
０から約５ｏ、Ｂｍ＋ａ（０から２インチ）の範囲の用
紙速度に対応する。フィラメント４８への電力の入力と
用紙速度との基本的な関係は、用紙でのパワー密度Ｐと
インク乾燥時間Ｔの積によシ定まる。この積は一定の湿
度下では一定である。

従って、１秒で用紙を乾燥させるのに約４．６５ワツト
／ｃｄ（３０ワツト／　１ｎｃｈ２）を要する場合、７
秒間で用紙を乾燥させるには約０．６５１ワツトｃＩＩ
（約４．２ワツト／　１ｎｃｈ２）を要する。

下の矢印２８で示すようにドライヤ内に入る用紙は第１
の、つまり外側熱反射器３２の内表面たる半円筒状表面
領域３００半円筒状輪郭の経路をたどる。用紙１６の先
端６０と外側熱反射器３２との動摩擦によυ、用紙１６
は約１８０°の表面経路に沿って、図示した出力駆動ロ
ーラ３６．３８へと前記輪郭をたどることができる。ピ
ンチ駆動ローラ１８．２０から放出される用紙１６は用
紙１６の先端６０が外側熱反射器３２０半円筒状表面領
域３０に対して押込まれ、且つ図示のとうり１８００の
経路に沿った運動中、この表面領域に対して保持される
のに十分な剛性を備えている。用紙１６が出力用紙集積
器１４内に堆積される際には、用紙は表を下に向けてペ
ージ１０次はページ２、次はページ３と正しい順序で堆
積される。

ピンチ駆動ローラ１８及び１９は通常はウレタン族であ
り、−力出力駆動ローラ３６及び３８は、乾燥領域を離
れる用紙の熱のためシリコン・ゴム製であることが一般
的である。

本発明の一つの利点により、１ページ当りの処理速度は
、ドライヤを全く使用しない場合２分であったものが、
本発明を採用することによシページ当シたとえば１３秒
へ向上する。この特徴は９２３％の速度上昇率を示すも
のである。従来の非均−乾燥技術を使用した場合は、用
紙乾燥時間はページ当シ約３０秒にしか短縮されなかっ
た。この後者の場合に得られる最大乾燥速度の制限要因
は、用紙の移送速度を更に高めるために、対応するもっ
と高温の非均−加熱を試みた際には用紙が詰った場合に
用垢が茶かっ色に変色してしまった（過熱点による）と
いうことである。

外側熱反射器３２の内側の半円筒状表面領域３０の対称
軸は赤外線熱源のフィラメント４８の長手方向の軸でも
ある。従って、フィラメント４８によシ放射され、用紙
１６によシ吸収される全ての直接放射による熱流束５は
、赤外線熱源４０から一定の半径を通って用紙１６に届
く。従って、用紙表面の熱流束５０は均一である。一方
、先ず内側熱反射器のトラフ部４４の内側の屈曲した半
円筒状表面５４に伝達される熱流束５２はこの表面から
反射して、よシ長いが、これも一定の半径を通って進行
して、フィラメント４８の位置に直接放射パターンの実
像を形成する。次にこの反射熱流束は、直接放射による
熱流束５０の経路と同じ放射経路をたどる。従って、赤
外線熱源４０からの直接及び反射放射流束はいずれも、
用紙１６が経路２８に沿ってそこを通過し、出力用紙集
積器１４へと移送される１８０°の輪郭の内通たる半円
筒状表面領域３０全体にわたって均一な熱流束を形成す
る。

一般に、プリンタの多様な部品の寸法と間隔＆−３切断
された用紙１６の先端６０が１８０°の輪郭の用紙経路
３００半分の地点６２に接近した時点で、その後端５８
が入力用紙集積器１２から約手分出ているように構成さ
れる。内部の輪郭表面である半円筒状表面領域３０に沿
って反時計廻シ方向に上昇運動して、出力駆動ローラ３
６．３８を経て出力用紙集積器１４へと至るまで移送過
程が進行した用紙１６についての後端および先端５８．
６０も図示しである。このようにして、乾燥表面領域は
最小限にされ、しかも、ピンチ駆動ローラ１８．２０の
制御から離れる前に用紙１６は確実に出力駆動ローラ３
６．３８によって受納される。

〔発明の効果〕

このように、インクジェット・プリンタでプリントされ
た用紙等の一般にインクが未乾燥状態であり得る用紙に
対して新規で著しく有効な均一な乾燥を行なうインク乾
燥装置をこれまで説明してきた。この装置は構造が簡潔
であり、従来のプリント・システムに組込むのに最適で
ある。更、に、この装置は均一な用紙乾燥動作において
信頼性が高く、従来の処理及び乾燥システムの機械的な
複雑さと比較すると製造上経済的である。

本発明の範囲を離れることなく、上述の実施例の構造と
動作には多様な修正が可能である。例えば、一定の熱流
束ドライヤを構成する各種の部品の材料や具体的な形状
、寸法や配置は、当業者にとっては多様な修正が可能で
あろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を装着したプリンタの断面図
、第２図は第１図のプリンタの斜視図である。 １０：プリンタ １２：入力用紙集積器 １４：出力用紙集積器 １６：用紙 １８．２０：ピンチ駆動ローラ ２２：モータ ２３：ベルト ２４ニブリント領域 ２６：インクジェット・プリント・ヘッド２８：用紙経
路 ３０：半円筒状表面領域 ３２：外側熱反射器 ３４：最上部領域 ３６．３８：出力駆動ローラ ４０：赤外線熱源 ４２：内側熱反射器 ４４ニドラフ部 ４６：平坦表面 ４８：フィラメント ５４：半円筒状表面 ５８：後端 ６０：先端

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 プリントされた媒体を湾曲した領域に沿って移動させる
   手段と、 前記湾曲した領域に対してほぼ均一な熱を放射する手段 とを設けてなるインク乾燥装置。