WO2013137073A1 - インクジェット記録装置 - Google Patents

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WO2013137073A1
WO2013137073A1 PCT/JP2013/056031 JP2013056031W WO2013137073A1 WO 2013137073 A1 WO2013137073 A1 WO 2013137073A1 JP 2013056031 W JP2013056031 W JP 2013056031W WO 2013137073 A1 WO2013137073 A1 WO 2013137073A1
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heater
ink
recording
carriage
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PCT/JP2013/056031
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Inventor
大西 勝
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株式会社ミマキエンジニアリング
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    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet

Definitions

  • the present invention relates to an ink jet recording apparatus, and more particularly, to an ink jet recording apparatus that records pictures and characters composed of an array of a plurality of ink dots on a recording medium by ink jetting ink.
  • an ink jet recording apparatus that includes a heater for heating a recording medium, and that prevents ink droplets from bleeding by drying ink droplets that have landed on the surface of the recording medium at an early stage. It is known (see Patent Document 1).
  • An organic solvent-based ink is used as the ink used in the conventional ink jet recording apparatus.
  • the recording head is not provided with heating means, and is heated from below the recording medium to 40 [° C.] to 80 [° C.] using a heater (platen heater) provided on the platen.
  • the ink landed on the recording medium is dried.
  • an ink that is difficult to dry such as an ink made of a water-based ink vehicle in which the ratio of the moisture containing latex as the binder resin is 35 wt% or more is used, when the recording speed is high, or as an ink receiving layer
  • the ink that has landed on the recording medium cannot be completely dried when the heating temperature of the recording medium is 40 [° C.]. there were.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and uses an ink that is difficult to dry, such as an ink made of a water-based ink vehicle containing latex as a binder resin, a case where the recording speed is high, or an ink receiving layer. Even when a non-absorbing recording medium to which a coating agent is not applied is used, it is possible to prevent bleeding of ink that has landed on the recording medium, and to completely dry the recording medium.
  • An object of the present invention is to provide an ink jet recording apparatus that can prevent nozzles from drying and suppress ink ejection failure.
  • the disclosed ink jet recording apparatus is an ink jet recording apparatus that performs printing on a recording medium using ink composed of an aqueous ink vehicle containing latex as a binder resin, and includes a recording head that ejects ink droplets on the recording medium.
  • a carriage that moves relative to the recording medium, and an infrared heater that is disposed opposite to the recording medium and that heats the recording medium is mounted on the carriage.
  • the recording medium is spaced apart in the moving direction of the recording medium. According to this, when an ink composed of a water-based ink vehicle containing latex as a binder resin is used, printing on a recording medium (particularly a resin recording medium) without an ink receiving layer is possible.
  • the surface temperature of the recording medium immediately below the recording head is Heating is required to be in the range of 60 [° C.] to 80 [° C.].
  • an infrared heater is mounted on the carriage, there is a risk that non-ejection of ink droplets may occur due to drying of the nozzles of the recording head. Risk will be further increased.
  • the ink made of the water-based ink vehicle containing latex landed on the recording medium can be dried by the infrared heater.
  • the ink can be prevented from bleeding and completely dried.
  • the effect can be similarly obtained when the recording speed is high, or when a non-absorbing recording medium not coated with a coating agent as an ink receiving layer is used.
  • the infrared heater is disposed so as not to overlap the recording head in the moving direction of the recording medium, and the infrared heater is separated from the nozzle on the nozzle surface, whereby the nozzle is dried. The problem of non-ejection of ink droplets can be solved.
  • the infrared heater is disposed only on the downstream side in the moving direction of the recording medium with respect to the recording head. According to this, ink droplets that have landed on the recording medium can be directly dried by the infrared heater.
  • the carriage further includes a warm air heater for heating the recording medium, and the warm air heater is positioned forward and backward in the reciprocating direction of the carriage with respect to the recording head.
  • the recording medium is preferably disposed so as to overlap the moving direction of the recording medium. According to this, since the warm air heater can perform heating more gently than the infrared heater, by disposing the warm air heater as described above, non-ejection of ink droplets due to drying of the nozzles Can be prevented, and bleeding of ink droplets immediately after being ejected onto the recording medium can be suppressed.
  • a print heater as a platen heater for heating from below the recording medium.
  • the recording medium is heated from the upper side (recording surface side) of the recording medium by the infrared heater mounted on the carriage, and the recording medium is applied from the lower side (back side) of the recording medium by the print heater as a platen heater.
  • the print heater as a platen heater.
  • a control unit that controls the heating temperature of the recording medium is provided, and the control unit has a surface temperature of 60 [° C. immediately below the recording head that discharges ink droplets onto the recording medium. It is preferable to control the heating temperature of the recording medium so that the temperature is in the range of 80 to 80 ° C.
  • the heating temperature of the recording medium is in the range of 80 to 80 ° C.
  • the nozzles in the recording head mounted on the carriage may dry and ink non-ejection may occur.
  • cockling (a wave phenomenon) or melting may occur depending on the type (material) of the recording medium.
  • the heating temperature by the two heaters can be reduced by heating from above and below the recording medium as in the configuration of the present invention. It is possible to solve the problem of ink ejection failure and recording medium problems (cockling and melting). Specifically, the surface of the recording medium, which is the printing surface, is heated by a carriage heater mounted on the carriage, so that the surface of the recording medium is heated more efficiently than when heated from below the recording medium only by the platen heater. It becomes possible to make it. That is, by using two heaters (a platen heater and a carriage heater) from above and below the recording medium, the surface of the recording medium is heated to a heating temperature in the range of 60 [° C.] to 80 [° C.]. Since the heating temperature by the heater can be reduced, in particular, it is possible to effectively prevent problems (cockling and melting) of the recording medium.
  • an ink that is difficult to dry such as an ink composed of a water-based ink vehicle containing latex as a binder resin
  • a recording speed is high, or a coating agent as an ink receiving layer is applied.
  • a non-absorbing recording medium that is not used it is possible to prevent the ink that has landed on the recording medium from bleeding and to be completely dried.
  • the drying of the nozzles of the recording head can be prevented, the problem of non-ejection of ink due to the drying of the nozzles can be solved.
  • FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an example of an ink jet recording apparatus according to a first embodiment of the present invention.
  • 1 is a schematic diagram illustrating an example of an ink jet recording apparatus according to a first embodiment of the present invention. It is the schematic which shows the example of the inkjet recording device which concerns on 2nd embodiment of this invention.
  • 4A to 4D are enlarged views (schematic diagrams) in the vicinity of the recording head of the ink jet recording apparatus of FIG. 5A and 5B are schematic views illustrating an example of an ink jet recording apparatus according to the third embodiment of the present invention.
  • It is the schematic which shows the example of the inkjet recording device which concerns on 4th embodiment of this invention.
  • It is the schematic which shows the example of the inkjet recording device which concerns on 5th embodiment of this invention.
  • FIG. 1 and 2 are schematic diagrams for explaining a configuration example of the ink jet recording apparatus 1 according to the first embodiment.
  • FIG. 1 is a direction orthogonal to a moving direction (X direction in the drawing) of the recording medium
  • FIG. 2 is a diagram viewed from the moving direction of the recording medium (X direction in the drawing).
  • the ink jet recording apparatus 1 has a platen (support) 12 that supports the recording medium 2 and the surface of the recording medium 2 if it is reciprocated in a direction orthogonal to the moving direction of the recording medium 2 (Y direction).
  • a recording head 13 that ejects ink from a plurality of ejection openings to land ink droplets, a carriage 14 that is mounted with the recording head 13 and is supported by a guide rail 15 so as to reciprocate in the Y direction, and a recording medium 2 are conveyed.
  • a control unit 50 that controls the operation of each part of the apparatus.
  • the recording medium 2 is supported by the platen 12 and is sandwiched between conveying rollers 41 and 42 constituting the conveying means 40, and the recording head 13 ejects ink droplets from one end in the Y direction of the recording medium 2.
  • the transport rollers 41 and 42 are rotated to be transported in the X direction.
  • rewinding means 45 for supporting the recording medium 2 wound in a roll shape so that the recording medium 2 can be rewound.
  • a winding means 46 is provided in front of the platen 12 to wind up the printed recording medium 2 sent out from the platen 12 forward.
  • the recording head 13 has a structure in which ink droplets are ejected from nozzles (not shown) arranged side by side on the lower surface (nozzle surface 13 a) by a piezo method or the like, and is supported by the guide rail 15. It is fixed to the carriage 14 and can be moved in the Y direction by driving means (not shown).
  • the driving means includes, for example, an electric motor, a driving belt, and an electronic circuit.
  • nozzles of the recording head 13 eight nozzle rows formed by linearly arranging 180 ejection nozzles in the X direction are arranged in the Y direction (not shown). Ink ejection control at each ejection nozzle is performed by a control signal output from the control unit 50 to the recording head 13.
  • the recording medium 2 As an example of the recording medium 2, a vinyl chloride film that is not coated with a coating agent as an ink receiving layer is used.
  • the ink jet recording apparatus according to the present embodiment can reduce the heating temperature of each heater by heating the recording medium 2 from above and below with two heaters (a platen heater 20 and a carriage heater 30) as described later. Therefore, it is possible to solve problems (cockling and melting) of the recording medium 2, and it is possible to use a vinyl chloride film.
  • the recording medium 2 is not limited to a vinyl chloride film, and a film-like resin material such as paper, fabric, polyethylene film, polyester film, olefin film, polypropylene film, or polycarbonate film may be used. Conceivable.
  • the choice of materials that can be used as the recording medium 2 is expanded. Furthermore, it is good also as a structure which provides an ink receiving layer in these film-form resin materials. Note that the cost can be reduced by using the recording medium 2 that is not provided with the ink receiving layer.
  • ink made of a water-based ink vehicle containing latex as a binder resin is used.
  • the water-based ink vehicle is obtained by adding a resin (here, latex as a binder resin) to a solvent (35 [wt%] water and a hydrophilic solvent), and the water-based ink vehicle has a colorant, By including pigments, dyes and the like, ink is obtained.
  • a predetermined additive such as a preservative is added to the water-based ink vehicle as necessary. Since the ink is difficult to dry, there is a problem that drying is not in time especially in an industrial inkjet recording apparatus having a high recording speed.
  • the heating temperature of the recording medium is set so that the surface temperature of the recording medium is in the range of 60 [° C.] to 80 [° C.]. It is necessary to control.
  • examples of the resin include water-soluble vinyl resins, acrylic resins, alkyd resins, polyester resins, polyurethane resins, silicon resins, fluorine resins, epoxy resins, phenoxy resins, polyolefin resins.
  • examples thereof include resins and the like, and modified resins thereof.
  • an acrylic resin, a water-soluble polyurethane resin, a water-soluble polyester resin, and a water-soluble acrylic resin are more preferable, and an acrylic resin is particularly preferable.
  • the ink jet recording apparatus 1 is provided with a heating unit that heats ink droplets that have landed on the surface of the recording medium 2 to volatilize and remove the solvent contained in the ink. .
  • the controller 50 controls the heating temperature of the recording medium 2 heated by the heating means.
  • the control unit 50 is configured by combining a sensor (not shown) for detecting the heat generation temperature of the heating means and an electronic circuit (not shown) for controlling the heat generation temperature.
  • a platen heater for the platen that is, a preheater for drying preheating
  • a print heater at the position of the print head and a postheating heater
  • three or two post heaters or one print heater it is usual to arrange three or two post heaters or one print heater.
  • the heat of evaporation of the ink component from the surface cannot be replenished only by heating from the platen, that is, the back surface of the recording medium.
  • ink that has landed on the surface of the recording medium cannot be completely dried.
  • the ink jet recording apparatus 1 includes two heaters that heat the recording medium 2 from above and below as heating means. More specifically, the platen heater 20 is mounted on the platen 12 and heats the recording medium 2 from below, and the carriage heater 30 is mounted on the carriage 14 and heats the recording medium 2 from above.
  • the control unit 50 controls the platen heater 20 and the carriage heater 30 so that the surface temperature of the recording medium 2 immediately below the recording head 13 that ejects ink droplets onto the recording medium 2 is within a predetermined temperature range. (Here, 60 [° C.] to 80 [° C.]).
  • a print heater 21 disposed immediately below the recording head 13 is provided as the platen heater 20.
  • a preheater 22 is provided on the upstream side in the relative movement direction of the recording medium 2 and the recording head 13 with respect to the print heater 21, and a post heater 23 is provided on the downstream side.
  • a configuration in which one or both of the pre-heater 22 and the post-heater 23 are omitted, or a configuration in which the print heater 21 is omitted may be considered.
  • FIG. 2 only the platen 12 is shown, and the illustration of the platen heater 20 is omitted (the same applies to FIGS. 3, 6, and 7).
  • the platen heater 20 that is, the print heater 21, the preheater 22, and the post heater 23, for example, an electric heater using ceramic or nichrome wire is used.
  • the preheater 22 is disposed inside the rear part of the platen 12 (the rear side in the moving direction of the recording medium 2), and the heat generated by the preheater 22 is conveyed on the rear part of the platen 12 via the platen 12.
  • the recording medium 2 is transmitted to the recording medium 2 for preliminary heating.
  • the print heater 21 is disposed inside the central portion of the platen 12, and transmits heat generated by the print heater 21 to the recording medium 2 conveyed on the central portion of the platen 12 via the platen 12.
  • the recording medium 2 is heated to dry the ink landed on the recording medium 2.
  • the post heater 23 is disposed inside the front part of the platen 12 (the front side in the moving direction of the recording medium 2), and the heat generated by the post heater 23 is transferred to the front part of the platen 12 via the platen 12. Is conveyed to the recording medium 2 being conveyed, and the recording medium 2 is heated to dry the ink landed on the recording medium 2.
  • control unit 50 is configured to be able to independently control the heating temperatures of the print heater 21, the preheater 22, and the post heater 23.
  • the heating temperature of the recording medium 2 preheated by the preheater 22, the heating temperature of the recording medium 2 heated by the print heater 21, and the heating temperature of the recording medium 2 heated by the post heater 23 are determined according to the type of the recording medium 2, It can be adjusted accurately according to its thickness.
  • a heater (generally referred to as “infrared heater” in the present application) 31 is provided on the carriage 14 so as to be opposed to the recording medium 2 and irradiate infrared rays or far infrared rays for heating the recording medium 2. It has been.
  • the platen heater 20 is preferably set to a constant drying condition regardless of the temperature of the atmosphere such as room temperature.
  • the case where only the print heater 21 is provided as the platen heater 20 will be described as an example.
  • the case where either or both of the preheater 22 and the postheater 23 are provided may be considered in the same manner.
  • the infrared heater 31 as the carriage heater 30 has the effect of quickly raising the temperature of the ink itself whose surface temperature tends to decrease due to evaporation, and promoting the evaporation of the solvent (solvent) to increase the drying speed.
  • excessive heating needs to be avoided because it causes damage such as deformation of the recording medium 2.
  • T1 the heating temperature of the platen heater 20 alone
  • T2 the temperature of the recording medium 2 that rises above T1 when the carriage heater 30 (here, the infrared heater 31) is used together
  • T2 the platen heater 20 And the temperature T12 of the recording medium 2 when the carriage heater 30 is used in combination are given by the following equation.
  • T12 T1 + ⁇ T2
  • the heating temperature T12 of the recording medium 2 when the platen heater 20 and the carriage heater 30 are used together is controlled so as to be a substantially constant temperature regardless of the room temperature T1. According to this, the recording medium 2 can be completely dried regardless of the room temperature Tr.
  • the temperature of the platen heater 20 ( ⁇ the temperature of the recording medium 2 immediately before recording) T1 is determined from the relationship between the type of ink solvent and the heat resistance of the recording medium 2 regardless of the room temperature Tr. Set to a constant temperature.
  • the value of T1 that is not affected by the room temperature Tr is preferably a temperature that is sufficiently higher than the room temperature Tr.
  • the drying speed of the recording medium 2 becomes faster as the temperature T1 is higher, the temperature is set as low as possible from the viewpoints of heat resistance of the recording medium 2, safety to workers, and energy saving. Good.
  • T1 of the print heater to a temperature sufficiently higher than the room temperature Tr, for example, when the heater temperature is set with the room temperature Tr as a reference, the drying speed changes according to the room temperature. Can be eliminated.
  • ⁇ T2 may be controlled to change in accordance with the change in the area velocity Vs determined by the Y-direction sliding scanning speed Vy of the recording head 13 and the X-direction recording medium conveyance speed Vx.
  • Vs becomes slow
  • the heating time by the carriage heater 30 (infrared heater 31) becomes long, and the recording medium is damaged due to overheating.
  • ⁇ T2 decreases and the drying rate decreases.
  • the carriage heater according to the recording mode that is, according to the recording speed, is set so that ⁇ T2 is within a range from a constant value in order to prevent the drying speed from being lowered due to the increase in Vs, and to a larger value in order to increase the drying speed.
  • the structure which adjusts the heating electric power of the infrared heater 31 as 30 can be considered.
  • the value of ⁇ T2 varies depending on the type of the main solvent (solvent) of the ink, and the film is completely dried when a value of 5 [%] to 50 [%] of the boiling point of the solvent is selected. Results were obtained. Therefore, the value of ⁇ T2 is preferably set in the range of 10 [%] to 20 [%].
  • the operation of the ink jet recording apparatus 1 having the above-described configuration will be described focusing on the drying action.
  • the recording medium 2 wound in a roll shape supported by the rewinding means 45 behind the platen 12 is directed forward on the rear part of the platen 12 toward the lower side of the travel path of the recording head 13 by the conveying means 40. Be transported.
  • the recording medium 2 conveyed on the rear part of the platen 12 toward the lower side of the traveling path of the recording head 13 is heated by the preheater 22 to be preliminarily heated.
  • the preheater 22 causes the recording medium 2 carried on the central portion of the platen 12 to have a sufficient appropriate temperature only by the print heater 21. It works effectively when it cannot be heated up to.
  • the recording medium 2 is preheated by the pre-heater 22 carried from the rear part of the platen 12 to the central part of the platen 12 below the travel path of the recording head 13, from the nozzles (not shown) of the recording head 13.
  • the recording medium 2 carried on the center of the platen 12 on which the ejected ink droplets are landed is heated by the print heater 21 and the carriage heater 30.
  • the recording medium 2 may be heated so that the surface temperature of the recording medium 2 immediately below the recording head 13 that discharges ink droplets to the recording medium 2 is in the range of 60 [° C.] to 80 [° C.]. Is preferred.
  • the heating temperature by the two heaters is heated from the upper and lower sides of the recording medium 2 so that the heating temperature by each heater can be reduced.
  • the recording medium 2 can always be accurately heated without excess or deficiency regardless of the room temperature.
  • the ink here, the ink jetted
  • the nozzles (not shown) of the recording head 13 onto the surface of the recording medium 2 that has been accurately heated so that the surface temperature is 60 [° C.] to 80 [° C.] of the desired temperature.
  • Ink droplets made of an aqueous ink vehicle containing latex as a binder resin are landed.
  • the ink droplets that have landed on the surface of the recording medium 2 using the carriage heater 30 (infrared heater 31) and the platen heater 20 do not permeate the recording medium 2 around the landed position widely. It is possible to dry quickly without taking a long time in the state of being fixed in the form of small diameter dots at the landing spot. Therefore, it is possible to record a clear picture or character having no blur consisting of an array of a plurality of ink dots on the surface of the recording medium 2.
  • the recording medium 2 on which the drawings and characters are recorded on the surface is transported from the center of the platen 12 toward the front of the platen 12 by the transport unit 40, and is wound up in front of the platen 12. 46 is wound into a roll.
  • an ink that is difficult to dry such as an ink composed of a water-based ink vehicle containing latex as a binder resin
  • the recording speed is high, or ink reception
  • a non-absorbing recording medium to which a coating agent as a layer is not applied it is possible to prevent the ink that has landed on the recording medium from bleeding and to be completely dried.
  • the ink jet recording apparatus 1 according to the second embodiment of the present invention has the same basic configuration as the ink jet recording apparatus 1 according to the first embodiment described above, but has a difference in the configuration of the heating means.
  • the present embodiment will be described focusing on the difference.
  • both the infrared heater 31 and the hot air heater 32 are installed on both sides of the recording head 13 mounted on the carriage 14 as the carriage heater 30 constituting the heating means. ing.
  • a platen heater 20 for heating the recording medium 2 from the back side of the recording medium 2 is also provided as in the first embodiment.
  • FIG. 4A to 4D are enlarged views (schematic diagrams) in the vicinity of the recording head 13 in FIG.
  • the direction in which the hot air is blown from the hot air heater 32 is preferably away from the recording head 13. This is because the nozzles (not shown) of the recording head 13 are blown to dry the ink and reduce the occurrence of problems such as nozzle clogging.
  • the white arrow in a figure has shown the distribution
  • FIG. 4B which is a front view as viewed in the direction of the arrow from the AA cross section of FIG.
  • the hot air is blown in an inclined manner rather than perpendicular to the recording medium 2 in the transport direction (X direction) of the recording medium It is configured.
  • the warm air is blown from the recording head 13 in three directions (front front, front right, front left) in a direction away from the nozzle surface 13a of the recording head 13.
  • fresh air is supplied to the nozzle surface 13a of the recording head 13 in the X direction to prevent an increase in nozzle temperature and to prevent the nozzle surface 13a from being contaminated with solvent vapor.
  • a rectifying mechanism such as a partition plate 32b that can rectify the air flow is provided in a duct 32a that blows warm air. Is good.
  • the warm air heater 32 in addition to the effect of preventing the drop of the surface temperature of the ink droplet landed on the recording medium 2, the effect of accelerating evaporation by removing the vapor of the evaporated solvent from the surface of the ink droplet can be obtained. it can. However, if only the surface of the ink droplet is dried, a film may be formed on the surface and the evaporation may be hindered. Therefore, it is preferable to control the amount of warm air in accordance with the supply evaporation rate from the inside of the ink droplet to the surface. It is.
  • the carriage heater 30 includes an infrared heater 31 and a hot air heater 32. Therefore, the temperature control of the carriage heater 30 may be considered in the same manner as the carriage heater 30 in the first embodiment, except that the temperature control of the carriage heater 30 is performed by controlling both the infrared heater 31 and the hot air heater 32.
  • the platen heater 20 is preferably set to a constant drying condition regardless of the temperature of the atmosphere such as room temperature.
  • the case where only the print heater 21 is provided as the platen heater 20 will be described as an example.
  • the case where either or both of the preheater 22 and the postheater 23 are provided may be considered in the same manner.
  • the carriage heater 30 has an effect of increasing the drying speed by quickly elevating the temperature of the ink itself, whose surface temperature tends to decrease due to evaporation, and promoting the evaporation of the solvent in the ink.
  • excessive heating needs to be avoided because it causes damage such as deformation of the recording medium 2.
  • T1 the heating temperature of the platen heater 20 alone
  • T2 the carriage heater 30 (in the present embodiment, the infrared heater 31 and the hot air heater 32) is used in combination
  • T1 Assuming T2
  • the heating temperature T12 of the recording medium 2 when the platen heater 20 and the carriage heater 30 are used together is controlled so as to be a substantially constant temperature regardless of the room temperature T1. According to this, the recording medium can be completely dried regardless of the room temperature Tr.
  • the temperature of the platen heater 20 ( ⁇ the temperature of the recording medium 2 immediately before recording) T1 is determined from the relationship between the type of ink solvent and the heat resistance of the recording medium 2 regardless of the room temperature Tr. Set to a constant temperature.
  • the value of T1 that is not affected by the room temperature Tr is preferably a temperature that is sufficiently higher than the room temperature Tr.
  • the drying speed of the recording medium 2 becomes faster as the temperature T1 is higher, the temperature is set as low as possible from the viewpoints of heat resistance of the recording medium 2, safety to workers, and energy saving. Good.
  • the drying speed becomes room temperature. It is possible to eliminate the drawback of changing in response.
  • control is performed to change the heating temperature ⁇ T2 by the carriage heater 30 (in the present embodiment, the infrared heater 31 and the hot air heater 32) according to the recording speed on the recording medium 2 without using the room temperature Tr as a reference.
  • ⁇ T2 may be controlled to change in accordance with the change in the area velocity Vs determined by the Y-direction sliding scanning speed Vy of the recording head 13 and the X-direction recording medium conveyance speed Vx.
  • Vs becomes slow
  • the heating time by the carriage heater 30 becomes long, and the recording medium 2 is damaged due to overheating.
  • the carriage heater according to the recording mode that is, according to the recording speed, is set so that ⁇ T2 is within a range from a constant value in order to prevent the drying speed from being lowered due to the increase in Vs, and to a larger value in order to increase the drying speed.
  • a configuration in which 30 is adjusted that is, a configuration in which both or one of the heating power of the infrared heater 31 and the warm air heater 32 is adjusted is considered.
  • the value of ⁇ T2 varies depending on the type of the main solvent (solvent) of the ink, and is completely dried when the value is selected from 5 [%] to 50 [%] of the boiling point of the solvent. Results were obtained. Therefore, the value of ⁇ T2 is preferably set in the range of 10 [%] to 20 [%].
  • the ink droplets landed on the surface of the recording medium 2 using the carriage heater 30 (infrared heater 31 and hot air heater 32) and the platen heater 20 are used to record the recording medium 2 around the landing position. Without being permeated widely, it can be quickly dried without taking a long time in a state where it is fixed in the form of small-diameter dots at the landing spot. Therefore, it is possible to record a clear picture or character having no blur consisting of an array of a plurality of ink dots on the surface of the recording medium 2.
  • the ink jet recording apparatus 1 according to the third embodiment has the same basic configuration as the ink jet recording apparatus 1 according to the second embodiment described above, but differs particularly in the configuration of the infrared heater 31 as the carriage heater 30. Has a point.
  • the present embodiment will be described focusing on the difference.
  • in this embodiment two sets of infrared heaters 31 and hot air heaters 32 are installed as carriage heaters 30 constituting the heating means.
  • the infrared heater 31 mounted on the carriage 14 is separated from the recording head 13 in the moving direction of the recording medium 2 (X direction in the figure). It is arranged. More specifically, the infrared heater 31 is disposed only on the downstream side of the recording head 13 in the moving direction of the recording medium 2 (X direction in the drawing).
  • the hot air heater 32 mounted on the carriage 14 is disposed at a front position and a rear position in the reciprocating movement direction (Y direction in the drawing) of the carriage 14 with respect to the recording head 13, and a recording medium. 2 are arranged so as to overlap each other in the moving direction (X direction in the figure). It is also possible to adopt a configuration in which only the infrared heater 31 is provided as the carriage heater 30 without providing the hot air heater 32 (not shown).
  • FIG. 5B shows a modification of the present embodiment.
  • one infrared heater 31 is positioned so as to overlap the recording head 13 in the reciprocating movement direction (Y direction in the drawing) of the carriage 14 and the moving direction of the recording medium 2 ( A configuration is also possible in which they are arranged at positions separated in the X direction in the figure.
  • the installation position of the infrared heater 31 is not on both sides in the Y-axis direction with respect to the position of the nozzle of the recording head 13 (the position of the nozzle surface 13a in the drawing). Since the nozzle position (position of the nozzle surface 13a in the figure) is spaced apart (provided with a clearance) downstream in the X direction, the nozzle of the recording head 13 can be dried without reducing the drying capacity. The effect to prevent can be heightened. Moreover, since the heating region can be widened, an effect that it is easy to achieve complete drying conditions can be obtained.
  • the ink jet recording apparatus 1 according to the fourth embodiment has the same basic configuration as that of the ink jet recording apparatus 1 according to the second embodiment described above, but differs particularly in the configuration of the infrared heater 31 as the carriage heater 30. Has a point.
  • the present embodiment will be described focusing on the difference.
  • an infrared heater 31 and a hot air heater 32 are installed as the carriage heater 30 constituting the heating means.
  • the infrared heater 31 mounted on the carriage 14 is positioned in front of the recording head 13 in the reciprocating direction of the carriage 14 (Y direction in the figure) or It is disposed only in one of the rear positions.
  • a drying action mainly intended to prevent bleeding of ink that has landed on the recording medium 2 is generated by the platen heater 20 (print heater 21) and the warm air heater 32, and the ink is completely dried.
  • the heating temperature by each heater is set to an appropriate temperature so as to cause the drying action to occur by the infrared heater 31.
  • the infrared heater 31 can be provided only on one side without being provided on both sides of the recording head 13, so that the apparatus cost can be reduced. It becomes.
  • this configuration it is possible to prevent ink bleeding and achieve complete drying.
  • the ink jet recording apparatus 1 according to the fourth embodiment has the same basic configuration as the ink jet recording apparatus 1 according to the second embodiment described above, but has a difference in the configuration of the carriage heater 30 in particular.
  • the present embodiment will be described focusing on the difference.
  • an integrated heater 33 that irradiates infrared rays and sends out hot air is installed as the carriage heater 30 constituting the heating means.
  • the integrated heater 33 has an infrared irradiation section 33a inside, and irradiates the recording medium 2 on the platen 12 with infrared rays from the opening 33b. . That is, the same effect as the infrared heater 31 in the second embodiment described above can be obtained.
  • the air is circulated around the infrared irradiation unit 33a, and the air is sent out from the opening 33b. Since the infrared irradiation unit 33a generates heat during infrared irradiation, the infrared irradiation unit 33a can be cooled and warm air can be generated by circulating the air. By sending the hot air to the recording medium 2 on the platen 12 from the opening 33b, the same effect as the hot air heater 32 in the second embodiment described above can be obtained.
  • the apparatus since it is not necessary to separately provide the infrared heater 31 and the hot air heater 32 as the carriage heater 30 as in the second embodiment described above, the apparatus can be reduced in size, cost can be reduced, and energy can be saved. It becomes possible to do.
  • the recording medium is placed so that the surface temperature of the recording medium immediately below the recording head that discharges ink droplets to the recording medium is in the range of 60 ° C. to 80 ° C. It becomes possible to heat. As a result, even when an ink composed of an aqueous ink vehicle containing latex as a binder resin is used, the ink that has landed on the recording medium can be completely dried.
  • the ink jet recording apparatus of the present invention uses the ink solvent absorption recording when using a slow drying speed that cannot be sufficiently dried only by heating from the back side or when the recording speed is high and the drying time is short.
  • recording is performed on a medium or a non-absorbent recording medium, it is possible to provide a drying condition capable of complete drying.
  • heating means are provided on both the back side and the recording side of the recording medium, as a synergistic effect thereof, when using an ink that is difficult to dry or when the recording speed is high, it is further coated as an ink receiving layer.
  • a non-absorbing recording medium to which no agent is applied it is possible to prevent the ink that has landed on the recording medium from bleeding and to be completely dried.
  • the disclosed ink jet recording apparatus 1 is an ink jet recording apparatus that performs printing on a recording medium 2 using ink composed of an aqueous ink vehicle containing latex as a binder resin, and includes a recording head 13 that ejects ink droplets onto the recording medium 2.
  • the carriage 14 is mounted and moved with respect to the recording medium 2, and an infrared heater 31 is mounted on the carriage 14 so as to face the recording medium 2 and heat the recording medium 2. Is characterized in that it is spaced from the recording head 13 in the moving direction (X direction) of the recording medium 2.
  • the ink made of the water-based ink vehicle containing latex landed on the recording medium 2 can be dried by the infrared heater 31. Therefore, the ink can be prevented from bleeding and completely dried. The effect can be similarly obtained when the recording speed is high, or when a non-absorbing recording medium not coated with a coating agent as an ink receiving layer is used.
  • the infrared heater 31 is disposed apart from the recording head 13 so as not to overlap in the moving direction of the recording medium 2, and the infrared heater 31 is separated from the nozzle on the nozzle surface. It is possible to solve the problem of non-ejection.
  • the infrared heater 31 is disposed only on the downstream side of the recording head 13 in the moving direction (X direction) of the recording medium 2. According to this, the ink droplet landed on the recording medium 2 can be directly dried by the infrared heater 31.
  • the carriage 14 further includes a warm air heater 32 that heats the recording medium 2, and the warm air heater 32 moves in the reciprocating direction (Y direction) of the carriage 14 with respect to the recording head 13. It is preferable that the front and rear positions of the recording medium 2 are disposed so as to overlap with the moving direction (X direction) of the recording medium 2. According to this, since the warm air heater 32 can be heated more gently than the infrared heater 31, by disposing the warm air heater 32 as described above, ink droplets due to drying of the nozzles can be obtained. It is possible to prevent non-ejection of ink and to prevent bleeding of ink droplets immediately after being ejected onto the recording medium 2.
  • a print heater 21 as a platen heater 20 that heats from below the recording medium 2.
  • the recording medium 2 is heated from the upper side (recording surface side) of the recording medium 2 by the infrared heater 31 mounted on the carriage 14, and the lower side (back surface) of the recording medium 2 by the print heater 21 as the platen heater 20.
  • the recording medium 2 By heating the recording medium 2 from the side, it is possible to dry the ink composed of the water-based ink vehicle containing latex landed on the recording medium 2.
  • the heating temperature by the respective heaters can be reduced, and problems of the recording medium 2 can be prevented.
  • the control unit 50 controls the heating temperature of the recording medium 2, and the control unit 50 directly controls the surface temperature of the recording medium 2 immediately below the recording head 13 that ejects ink droplets onto the recording medium 2. It is preferable to control the heating temperature of the recording medium 2 to be in the range of 60 [° C.] to 80 [° C.]. As a reason for this, for example, when heating is performed solely by a heater (carriage heater) mounted on the carriage, the nozzles in the recording head mounted on the carriage may dry and ink non-ejection may occur. Alternatively, when heating is performed solely by a heater (platen heater) mounted on the platen, cockling (a wave phenomenon) or melting may occur depending on the type (material) of the recording medium.
  • the heating by the two heaters is performed from the top and bottom of the recording medium 2 as in the configuration of the present invention, the heating temperature by each heater can be reduced. It is possible to solve the problem, that is, the ink ejection failure and the trouble (cockling or melting) of the recording medium 2. Specifically, heating the surface of the recording medium 2 that is the printing surface by the carriage heater 30 mounted on the carriage 14 is more efficient than when heating from the lower side of the recording medium 2 only by the platen heater 20. It is possible to heat the surface of the recording medium 2.
  • the surface of the recording medium 2 is heated from the top and bottom of the recording medium 2 to a heating temperature in the range of 60 [° C.] to 80 [° C.] using two heaters (a platen heater 20 and a carriage heater 30).
  • a heating temperature by the respective heaters can be reduced, and in particular, prevention of defects (cockling and melting) of the recording medium 2 can be effectively achieved.
  • the present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications can be made without departing from the present invention.
  • the ink used is an ink composed of a water-based ink vehicle in which the ratio of water containing latex as a binder resin is 35 [wt%] or more, but the present invention is not limited to this. It can also be applied to other inks.

Abstract

 バインダー樹脂としてのラテックスを含有する水性インクビヒクルから成るインクのように乾燥し難いインクを用いる場合等であっても、記録媒体に着弾したインクの滲みを防止し、完全に乾燥させることが可能なインクジェット記録装置を提供することを課題とする。 解決手段として、本発明に係るインクジェット記録装置1は、バインダー樹脂としてのラテックスを含有する水性インクビヒクルから成るインクを用いて記録媒体2に印刷を行うインクジェット記録装置において、記録媒体2にインク滴を吐出する記録ヘッド13を搭載して、記録媒体2に対して移動するキャリッジ14を有し、キャリッジ14には記録媒体2に対向配置されると共に該記録媒体2を加熱する赤外線ヒータ31が搭載され、該赤外線ヒータ31は記録ヘッド13に対して記録媒体2の移動方向(X方向)に離隔して配設されている。

Description

インクジェット記録装置
 本発明は、インクジェット記録装置に関し、さらに詳細には、インクをインクジェット噴射することによって、記録媒体に複数のインクのドットの配列からなる絵図や文字を記録するインクジェット記録装置に関する。
 有機溶剤を主成分とするインクをインクジェット噴射するインクジェット記録装置においては、噴射したインク滴が着弾箇所周囲の記録媒体に広く浸透すること等によって、その記録媒体表面にプリントされる複数のインクのドットの配列からなる絵図や文字が滲んだりぼやけたりする課題があった。
 そのような課題を解決する技術として、記録媒体を加熱するためのヒータを備えて、記録媒体表面に着弾したインク滴を早期に乾燥させることにより、インク滴が滲むことを防止するインクジェット記録装置が知られている(特許文献1参照)。
特許第4429923号公報
 従来のインクジェット記録装置で使用される上記インクは、有機溶剤ベースのインクが用いられている。そのため、記録ヘッドには加熱手段が設けられておらず、プラテンに設けられたヒータ(プラテンヒータ)を用いて記録媒体の下方から40[℃]~80[℃]となるように加熱することによって、当該記録媒体に着弾したインクの乾燥を行っている。
 しかし、バインダー樹脂としてのラテックスを含有する水分の比率が35[wt%]以上である水性インクビヒクルから成るインクのように乾燥し難いインクを用いる場合や記録速度が速い場合、あるいはインク受容層としてのコーティング剤が塗布されていない非吸収系記録媒体を用いた場合等においては、記録媒体の加熱温度が40[℃]では当該記録媒体に着弾したインクを完全に乾燥させることができないという課題があった。
 本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、バインダー樹脂としてのラテックスを含有する水性インクビヒクルから成るインクのように乾燥し難いインクを用いる場合や記録速度が速い場合、あるいはインク受容層としてのコーティング剤が塗布されていない非吸収系記録媒体を用いた場合等であっても、記録媒体に着弾したインクの滲みを防止し、完全に乾燥させることが可能で、且つ、記録ヘッドのノズルの乾燥を防止してインクの不吐出を抑制することが可能なインクジェット記録装置を提供することを目的とする。
 一実施形態として、以下に開示するような解決手段により、前記課題を解決する。
 開示のインクジェット記録装置は、バインダー樹脂としてのラテックスを含有する水性インクビヒクルから成るインクを用いて記録媒体に印刷を行うインクジェット記録装置において、前記記録媒体にインク滴を吐出する記録ヘッドを搭載して、前記記録媒体に対して移動するキャリッジを有し、前記キャリッジには、前記記録媒体に対向配置されると共に該記録媒体を加熱する赤外線ヒータが搭載され、該赤外線ヒータは、前記記録ヘッドに対して、前記記録媒体の移動方向に離隔して配設されていることを特徴とする。これによれば、バインダー樹脂としてのラテックスを含有する水性インクビヒクルから成るインクを用いた場合、インク受理層の無い記録媒体(特に樹脂記録媒体)への印刷が可能となる。なお、その際のインクの乾燥条件として、インク受理層のある記録媒体へ印刷する場合のインクの乾燥条件よりも高温にしなければ完全乾燥が難しいため、記録ヘッドの直下における記録媒体の表面温度が60[℃]~80[℃]の範囲になるように加熱する必要がある。しかし、キャリッジに赤外線ヒータを搭載した場合、記録ヘッドのノズルが乾燥することによるインク滴の不吐出が発生し得るリスクがあり、しかも、上記の通り、インクの乾燥条件が高温になるため、より一層リスクが高まることとなる。
 これらに対して、本発明の構成によれば、記録媒体に着弾したラテックスを含有する水性インクビヒクルから成るインクを赤外線ヒータによって乾燥させることができる。したがって、当該インクの滲みを防止し、完全に乾燥させることができる。当該効果は、記録速度が速い場合、あるいはインク受容層としてのコーティング剤が塗布されていない非吸収系記録媒体を用いた場合にも同様に得ることができる。これに加えて、赤外線ヒータを記録ヘッドに対して記録媒体の移動方向に重ならないように離隔して配設し、赤外線ヒータをノズル面のノズルから離間させることによって、ノズルが乾燥することによる上記インク滴の不吐出という課題の解決を図ることが可能となる。
 また、本発明において、前記赤外線ヒータは、前記記録ヘッドに対して、前記記録媒体の移動方向の下流側のみに配設されていることが好ましい。これによれば、記録媒体に着弾したインク滴を、直接、赤外線ヒータによって乾燥させることが可能となる。
 また、本発明において、前記キャリッジには、前記記録媒体を加熱する温風ヒータがさらに搭載され、該温風ヒータは、前記記録ヘッドに対して、前記キャリッジの往復移動方向の前方位置と後方位置とに、前記記録媒体の移動方向に重なるようにして配設されていることが好ましい。これによれば、温風ヒータは、赤外線ヒータに比較して穏やかに加熱を行なうことができるため、当該温風ヒータを上記のように配設することによって、ノズルの乾燥によるインク滴の不吐出を防止することが可能となると共に、記録媒体に吐出された直後のインク滴の滲みを抑制することが可能となる。
 また、本発明において、前記記録媒体の下方から加熱するプラテンヒータとしてのプリントヒータを有していることが好ましい。これによれば、キャリッジに搭載した赤外線ヒータによって記録媒体の上方(記録面側)から当該記録媒体を加熱すると共に、プラテンヒータとしてのプリントヒータによって記録媒体の下方(裏面側)から当該記録媒体を加熱することにより、当該記録媒体上に着弾したラテックスを含有する水性インクビヒクルから成るインクを乾燥させることが可能となる。このように、記録媒体2の上下から二つのヒータにより加熱することによって、それぞれのヒータによる加熱温度を低減することができ、記録媒体の不具合を防止することができる。
 また、本発明において、前記記録媒体の加熱温度を制御する制御部を有し、前記制御部は、前記記録媒体にインク滴を吐出する記録ヘッドの直下における該記録媒体の表面温度が60[℃]~80[℃]の範囲となるように該記録媒体の加熱温度を制御することが好ましい。その理由として、例えばキャリッジに搭載したヒータ(キャリッジヒータ)単独で加熱を行なう場合には、キャリッジに搭載した記録ヘッドにおけるノズルが乾燥してインク不吐出が発生し得る。あるいは、プラテンに搭載したヒータ(プラテンヒータ)単独で加熱を行なう場合、記録媒体の種類(材質)によっては、コックリング(波うち現象)や溶融が発生し得る。これに対して、本発明の構成のように記録媒体の上下から二つのヒータ(プラテンヒータおよびキャリッジヒータ)により加熱することによって、それぞれのヒータによる加熱温度を低減することができるため、当該課題すなわちインク不吐出や記録媒体の不具合(コックリングや溶融)の解決が可能となる。
 具体的には、キャリッジに搭載したキャリッジヒータによって印刷面である記録媒体表面を加熱することにより、プラテンヒータのみによって記録媒体の下方から加熱する場合と比較して、効率的に記録媒体表面を加熱させることが可能となる。すなわち、記録媒体の上下から二つのヒータ(プラテンヒータおよびキャリッジヒータ)を用いて当該記録媒体表面を60[℃]~80[℃]の範囲の加熱温度となるように加熱することにより、それぞれのヒータによる加熱温度を低減させることができるため、特に、記録媒体の不具合(コックリングや溶融)防止を効果的に達成し得る。
 開示のインクジェット記録装置によれば、バインダー樹脂としてのラテックスを含有する水性インクビヒクルから成るインクのように乾燥し難いインクを用いる場合や記録速度が速い場合、あるいはインク受容層としてのコーティング剤が塗布されていない非吸収系記録媒体を用いた場合等であっても、記録媒体に着弾したインクの滲みを防止し、完全に乾燥させることが可能となる。また、記録ヘッドのノズルの乾燥を防止することができるため、ノズルの乾燥によるインクの不吐出という課題を解決することが可能となる。
本発明の第一の実施形態に係るインクジェット記録装置の例を示す概略図である。 本発明の第一の実施形態に係るインクジェット記録装置の例を示す概略図である。 本発明の第二の実施形態に係るインクジェット記録装置の例を示す概略図である。 図4A~図4Dは、図3のインクジェット記録装置の記録ヘッド近傍の拡大図(概略図)である。 図5A及び図5Bは、本発明の第三の実施形態に係るインクジェット記録装置の例を示す概略図である。 本発明の第四の実施形態に係るインクジェット記録装置の例を示す概略図である。 本発明の第五の実施形態に係るインクジェット記録装置の例を示す概略図である。
 以下、図面を参照して、本発明の実施形態について詳しく説明する。なお、実施形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する場合がある。
(第一の実施形態)
 図1、2は、第一の実施形態に係るインクジェット記録装置1の構成例を説明するための概略図であって、図1は記録媒体の移動方向(図中のX方向)と直交方向(図中のY方向)から視た図であり、図2は記録媒体の移動方向(図中のX方向)から視た図である。
 本実施形態に係るインクジェット記録装置1は、記録媒体2を支持するプラテン(支持体)12と、記録媒体2の移動方向と直交方向(Y方向)に往復移動しがなら記録媒体2の表面にインクを複数の吐出口から噴射してインク滴を着弾させる記録ヘッド13と、記録ヘッド13を搭載してガイドレール15によってY方向に往復移動可能に支持されたキャリッジ14と、記録媒体2を搬送する搬送手段40と、装置各部の動作を制御する制御部50とを備えている。
 一例として、記録媒体2は、プラテン12により支持されるとともに、搬送手段40を構成する搬送ローラ41、42によって挟まれ、記録ヘッド13がインク滴を噴射しながら記録媒体2のY方向の一端から他端まで走行し終わると同時に、搬送ローラ41、42が回転することによりX方向へ搬送される。
 また、プラテン12後方には、ロール状に巻かれた記録媒体2を巻き戻し可能に支持する巻き戻し手段45が設けられている。
 さらに、プラテン12前方には、当該プラテン12上からその前方に送り出されるプリント済みの記録媒体2をロール状に巻き取る巻き取り手段46が設けられている。
 ここで、記録ヘッド13は、その下面(ノズル面13a)に並んで配されたノズル(不図示)からピエゾ方式等によりインク滴を噴射させる構造を有しており、ガイドレール15に支持されたキャリッジ14に固定され、駆動手段(不図示)によってY方向に移動可能となっている。なお、駆動手段は、例えば、電動モータ、駆動ベルトおよび電子回路等から構成されている。
 記録ヘッド13のノズルについては、一例として、180個の吐出ノズルをX方向に直線状に整列させて形成されたノズル列が、Y方向に8列並べられて形成される(不図示)。各吐出ノズルにおけるインクの吐出制御は、制御部50から記録ヘッド13に出力される制御信号により行われる。
 なお、記録媒体2の例としては、インク受容層としてのコーティング剤が塗布されていない塩化ビニル系フィルムが用いられる。本実施形態に係るインクジェット記録装置は、後述するように記録媒体2の上下から二つのヒータ(プラテンヒータ20およびキャリッジヒータ30)により加熱することによって、それぞれのヒータによる加熱温度を低減することができるので、記録媒体2の不具合(コックリングや溶融)の解決が可能となり、塩化ビニル系フィルムを用いることが可能となる。
 ただし、記録媒体2は塩化ビニル系フィルムに限定されるものではなく、紙や布地あるいはポリエチレン系フィルム、ポリエステル系フィルム、オレフィン系フィルム、ポリプロピレン系フィルム、ポリカーボネートフィルム等のフィルム状樹脂材料を用いることが考えられる。このように、記録媒体2として用いることができる材料の選択肢が広がる。さらに、これらのフィルム状樹脂材料にインク受容層を設ける構成としてもよい。なお、インク受容層を設けない記録媒体2を用いれば、コストダウンが可能となる。
 また、本実施形態に係るインクジェット記録装置1には、例えば、バインダー樹脂としてのラテックスを含有する水性インクビヒクルから成るインクが用いられる。ここで、水性インクビヒクルとは、溶媒(35[wt%]の水と親水性溶媒)に樹脂(ここではバインダー樹脂としてのラテックス)を含有させたものであり、当該水性インクビヒクルに着色剤すなわち顔料、染料等を含有させることによってインクとなる。なお、水性インクビヒクルには、必要に応じて、防腐剤等の所定の添加剤が添加される。当該インクは、乾燥し難いため、特に、記録速度が速い産業用のインクジェット記録装置では乾燥が間に合わない課題があった。すなわち、乾燥不足で滲んだり、巻き取り時に記録媒体の裏にインクが移る不具合が発生する課題があった。したがって、記録速度が速い産業用のインクジェット記録装置において当該インクを用いるためには、当該記録媒体の表面温度が60[℃]~80[℃]の範囲となるように当該記録媒体の加熱温度を制御することが必要となる。
 一方、上記樹脂の例としては、水溶性のビニル系樹脂、アクリル系樹脂、アルキッド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、シリコン系樹脂、フッ素系樹脂、エポキシ系樹脂、フェノキシ系樹脂、ポリオレフィン系樹脂等、およびこれらの変性樹脂等が挙げられる。これらの中でも、より好ましくは、アクリル系樹脂、水溶性ポリウレタン系樹脂、水溶性ポリエステル系樹脂、水溶性アクリル系樹脂であり、特に好ましくは、アクリル系樹脂である。
 図1に示すように、本実施形態に係るインクジェット記録装置1においては、記録媒体2の表面に着弾されたインク滴を加熱してインクに含まれる溶剤を揮発除去する加熱手段が設けられている。加熱手段によって加熱される記録媒体2の加熱温度の制御は、制御部50によって行われる。なお、制御部50は、加熱手段の発熱温度を検知するセンサ(不図示)およびその発熱温度を制御する電子回路(不図示)等が組み合わされて構成されている。
 ここで、従来のインクジェット記録装置では、有機溶剤を主成分とするインクを使用することを想定して、プラテンにプラテンヒータすなわち乾燥予熱用のプリヒータ、プリントヘッドの位置のプリントヒータ、後加熱用のポストヒータの三つともあるいは二つの組み合わせあるいは一つのプリントヒータを配置するのが通常であった。
 しかし、乾燥速度の遅いインクを使用する場合や記録速度の速い装置の場合には、プラテンからすなわち記録媒体の背面からの加熱だけでは表面からのインク成分の蒸発熱を補給しきれないために、記録媒体の表面に着弾したインクを完全乾燥できない状態となってしまう課題があった。また、単に背面加熱ヒータの温度を高くすると、熱による記録媒体の変形や蒸発したインクによる記録ヘッドのノズル面での結露による吐出不良が発生する課題があった。特に、バインダー樹脂としてのラテックスを含有する水性インクビヒクルから成るインクのように、乾燥が進むに従って表面に被膜が形成されて乾燥速度が遅くなるインクを使用する場合には従来のプラテンヒータのような記録媒体背面からの加熱手段を備えるのみでは当該課題を解決することは困難であった。
 これに対して、本実施形態に係るインクジェット記録装置1は、加熱手段として記録媒体2の上下から加熱する二つのヒータを備えている。より詳しくは、プラテン12に搭載されて記録媒体2を下方から加熱するプラテンヒータ20と、キャリッジ14に搭載されて記録媒体2を上方から加熱するキャリッジヒータ30とを備えて構成されている。本実施形態においては、制御部50がプラテンヒータ20およびキャリッジヒータ30を制御することによって、記録媒体2にインク滴を吐出する記録ヘッド13の直下における当該記録媒体2の表面温度を所定の温度範囲(ここでは、60[℃]~80[℃])とすることができる。
 ここで、加熱手段の具体的構成例について説明する。
 図1に示すように、前記プラテンヒータ20として、記録ヘッド13の直下に配設されたプリントヒータ21が設けられている。上記に加え、さらにプラテンヒータ20として、プリントヒータ21に対して記録媒体2と記録ヘッド13との相対移動方向の上流側にプリヒータ22が設けられ、下流側にポストヒータ23が設けられている。その変形例として、プリヒータ22、ポストヒータ23の一方もしくは両方を省略する構成、あるいはプリントヒータ21を省略する構成とすることも考えられる。なお、図2中では、プラテン12のみを図示し、プラテンヒータ20の図示を省略している(図3、6、7において同様)。
 プラテンヒータ20、すなわち、プリントヒータ21、プリヒータ22、ポストヒータ23には、一例として、セラミックやニクロム線を用いた電熱ヒータ等が用いられる。プリヒータ22は、プラテン12の後部(記録媒体2の移動方向における後方側)の内側に配置されていて、当該プリヒータ22が発する熱を、プラテン12を介して、プラテン12の後部上を搬送される記録媒体2に伝えて、当該記録媒体2を予備的に加熱する作用を奏する。
 プリントヒータ21は、プラテン12の中央部の内側に配置されていて、当該プリントヒータ21が発する熱を、プラテン12を介して、プラテン12の中央部上を搬送される記録媒体2に伝えて、当該記録媒体2を加熱して当該記録媒体2上に着弾したインクを乾燥させる作用を奏する。
 ポストヒータ23は、プラテン12の前部(記録媒体2の移動方向における前方側)の内側に配置されていて、当該ポストヒータ23が発する熱を、プラテン12を介して、プラテン12の前部上を搬送される記録媒体2に伝えて、当該記録媒体2を加熱して当該記録媒体2上に着弾したインクを乾燥させる作用を奏する。
 なお、本実施形態においては、制御部50は、プリントヒータ21、プリヒータ22およびポストヒータ23の加熱温度をそれぞれ独立して制御可能な構成としている。これによってプリヒータ22により予備加熱する記録媒体2の加熱温度、プリントヒータ21により加熱する記録媒体2の加熱温度、ポストヒータ23により加熱する記録媒体2の加熱温度のそれぞれを、記録媒体2の種類やその厚さ等に応じて的確に調整できるようにしている。
 また、前記キャリッジヒータ30として、キャリッジ14に、記録媒体2に対向配置されると共に当該記録媒体2を加熱する赤外線もしくは遠赤外線を照射するヒータ(本願において「赤外線ヒータ」と総称する)31が設けられている。
 ここで、上記加熱手段を制御部50によって制御する方法の例について説明する。
 まず、プラテンヒータ20は室温等の雰囲気の温度に関係なく一定の乾燥条件に設定することが好適である。なお、ここでは説明の便宜上、プラテンヒータ20としてプリントヒータ21のみを備える場合を例に挙げて説明するが、さらにプリヒータ22、ポストヒータ23のいずれかもしくは両方を備える場合も同様に考えればよい。
 一方、キャリッジヒータ30としての赤外線ヒータ31は蒸発により記録媒体2の表面温度が低下しやすいインク自体を素早く昇温し、溶剤(溶媒)の蒸発を促進して乾燥速度を上げる効果がある。しかし、過剰な加熱は、記録媒体2を変形させる等のダメージを与えるので避ける必要がある。ここで、プラテンヒータ20単独での加熱温度をT1とし、キャリッジヒータ30(ここでは赤外線ヒータ31)を併用した場合にT1を超えて上昇する記録媒体2の温度を△T2とすると、プラテンヒータ20とキャリッジヒータ30とを併用したときの記録媒体2の温度T12は次式で与えられる。
   T12=T1+△T2
 本実施形態においては、プラテンヒータ20とキャリッジヒータ30との併用時の記録媒体2の加熱温度T12が室温T1に関係なく略一定温度になるように制御する。これによれば、室温Trに関係なく記録媒体2を完全に乾燥させることが可能となる。
 より具体的には、まず、プラテンヒータ20の温度(≒記録直前の記録媒体2の温度)T1を室温Trには関係なくインクの溶剤の種類と記録媒体2の耐熱性の関係から決定される一定の温度に設定する。室温Trの影響を受けないT1の値としては室温Trより十分高い温度がよいため、例えばT1=35[℃]~80[℃]の範囲に設定する。ただし、温度T1が高いほど記録媒体2の乾燥速度は速くなるものの、記録媒体2の耐熱性と作業者への安全性および省エネルギーの観点から乾燥できる条件の中でできる限り低温に設定するのがよい。本実施形態においては、記録媒体2をプラテンヒータ20およびキャリッジヒータ30によって加熱するため、T1は、室温Trより少なくとも20[℃]を超えかつ△T2より少なくとも10[℃]を超える温度、すなわちT1=25[℃]~60[℃]程度に設定するのが好適である。一例として、T1=40[℃]、△T2=20[℃]~30[℃]、T12=T1+△T2=60[℃]~80[℃]となるように設定することが好適である。
 このように、プリントヒータの温度T1を室温Trより十分高い温度に設定することによって、例えば、室温Trを基準にしてヒータ温度を設定する場合に乾燥速度が室温に応じて変化してしまうといった欠点を解消することが可能となる。
 さらに、室温Trを基準とせずに、キャリッジヒータ30(ここでは赤外線ヒータ31)による加熱温度△T2を記録媒体への記録速度に応じて変化させる制御を行うことが好適である。
 より具体的には、△T2は記録ヘッド13のY方向の摺動走査速度VyとX方向の記録媒体搬送速度Vxにより決まる面積速度Vsの変化に応じて変化させる制御を行えばよい。ここで、Vsが遅くなると、キャリッジヒータ30(赤外線ヒータ31)による加熱時間が長くなり、過熱のために記録媒体にダメージが発生する。逆にVsが速くなると、乾燥時間が短くなることに加えて△T2が下がり乾燥速度が低下する。そこで、△T2がVsの上昇で乾燥速度を低下させないために一定の値から、乾燥速度を上げるためにより大きな値の範囲となるように、記録モードに応じて、すなわち記録速度に応じてキャリッジヒータ30としての赤外線ヒータ31の加熱電力を調整する構成が考えられる。本願発明者の実験によれば、△T2の値は、インクの主たる溶剤(溶媒)の種類で変化し、溶剤の沸点の5[%]~50[%]の値を選んだ時に完全乾燥する結果が得られた。したがって、好ましくは△T2の値は10[%]~20[%]の範囲に設定すればよい。
 続いて、上記の構成を備えるインクジェット記録装置1の動作について、特に乾燥作用を中心に説明する。
 まず、プラテン12後方の巻き戻し手段45に支持されたロール状に巻かれた記録媒体2が、搬送手段40によって、記録ヘッド13の走行経路下方に向けてプラテン12の後部上を前方に向けて搬送される。その際には、そのプラテン12の後部上を記録ヘッド13の走行経路下方に向けて搬送される記録媒体2を、プリヒータ22により加熱して、予備的に温めた状態とする。プリヒータ22は、記録媒体2が厚い場合や、インクジェット記録装置1が置かれた周囲温度が低い場合等において、プリントヒータ21のみではプラテン12の中央部上に搬入される記録媒体2を十分な適温まで加熱できない場合に有効に作用する。
 次いで、プラテン12の後部上から記録ヘッド13の走行経路下方のプラテン12の中央部上に搬入されるプリヒータ22により予め温められた記録媒体2であって、記録ヘッド13のノズル(不図示)から噴射されるインク滴を着弾させるプラテン12の中央部上に搬入された記録媒体2を、プリントヒータ21およびキャリッジヒータ30によって加熱する。前述の通り、記録媒体2にインク滴を吐出する記録ヘッド13の直下における当該記録媒体2の表面温度が60[℃]~80[℃]の範囲となるように記録媒体2を加熱することが好適である。
 本実施形態においては、記録媒体2の上下から二つのヒータ(プラテンヒータ20およびキャリッジヒータ30)により加熱することによって、それぞれのヒータによる加熱温度を低減することができるので、記録媒体2のコックリングや溶融を防止することができ、また、室温によらずに記録媒体2を常に過不足なく的確に加熱することができる。
 次いで、表面温度が所望温度の60[℃]~80[℃]となるように的確に加熱された記録媒体2表面に、記録ヘッド13のノズル(不図示)から噴射させたインク(ここでは、バインダー樹脂としてのラテックスを含有する水性インクビヒクルから成るインク)からなるインク滴を着弾させる。
 本実施形態においては、キャリッジヒータ30(赤外線ヒータ31)およびプラテンヒータ20を用いて、記録媒体2表面に着弾させた上記インク滴を、その着弾箇所周囲の記録媒体2に広く浸透させることなく、着弾箇所に小径のドット状に定着させた状態のまま時間をおかずに素早く乾燥させることができる。したがって、記録媒体2表面に複数のインクのドットの配列からなる滲みのない鮮明な絵図や文字を記録可能となる。
 このようにして、表面に絵図や文字が記録された記録媒体2は、搬送手段40によってプラテン12の中央部上からプラテン12の前部上に向けて搬出されて、プラテン12前方の巻き取り手段46によってロール状に巻き取られる。
 以上説明した通り、上記構成を備える本実施形態によれば、バインダー樹脂としてのラテックスを含有する水性インクビヒクルから成るインクのように乾燥し難いインクを用いる場合や記録速度が速い場合、あるいはインク受容層としてのコーティング剤が塗布されていない非吸収系記録媒体を用いた場合等であっても、記録媒体に着弾したインクの滲みを防止し、完全に乾燥させることが可能となる。
(第二の実施形態)
 次に、本発明の第二の実施形態に係るインクジェット記録装置1について説明する。
 第二の実施形態に係るインクジェット記録装置1は、前述の第一の実施形態に係るインクジェット記録装置1と基本的な構成は同様であるが、特に加熱手段の構成において相違点を有する。以下、当該相違点を中心に本実施形態について説明する。
 図3に示すように、本実施形態においては、加熱手段を構成するキャリッジヒータ30として、キャリッジ14に搭載される記録ヘッド13の両側に、赤外線ヒータ31と温風ヒータ32の双方が各々設置されている。なお、図示を省略するが、前述の第一の実施形態と同様に記録媒体2の背面から記録媒体2を加熱するプラテンヒータ20も併設されている。
 ここで、温風ヒータ32の構成例について説明する。図3の記録ヘッド13近傍の拡大図(概略図)を図4A~図4Dに示す。図4Aの側面図に示すように温風ヒータ32からの温風の吹き出し方向は記録ヘッド13から離れる方向がよい。これは記録ヘッド13のノズル(不図示)に風が当たりインクを乾燥させてノズル詰り等の不具合発生を軽減するためである。なお図中の白抜き矢印は空気(温風)の流通方向を示している(他の図において同様)。さらに、図4AのA-A断面から矢印の方向にみた正面図である図4Bに示すように記録媒体2の搬送方向(X方向)において温風が記録媒体2に垂直でなく傾いて吹き付けられる構成としている。これによって、図4Cの底面図に示すように温風は記録ヘッド13から三方向(正面前方、正面右方、正面左方)に当該記録ヘッド13のノズル面13aから離れる方向に吹き付けられる。以上の構成によれば、記録ヘッド13のノズル面13aにはX方向に新鮮な空気が供給され、ノズルの温度上昇を防ぎ、またノズル面13aを溶剤の蒸気による汚染から防止する効果を得ることができる。また、図4Dの概略図に示すように確実に温風を斜め方向から記録媒体2に吹き付けるために、温風を吹き付けるダクト32aに気流を整流化できる仕切り板32b等の整流化機構を設けるのがよい。
 温風ヒータ32を備えることによって、記録媒体2に着弾したインク滴の表面温度の低下を防ぐ効果に加えて、インク滴の表面から蒸発した溶媒の蒸気を取り除き蒸発を加速する効果を得ることができる。ただし、インク滴の表面だけが乾燥すると表面に被膜が形成されて蒸発を阻害することがあるため、インク滴の内部からの表面への供給蒸発速度に合った温風風量に制御することが好適である。
 ここで、上記加熱手段を制御部50によって制御する方法の例について説明する。
 本実施形態に特徴的な構成として、キャリッジヒータ30は、赤外線ヒータ31および温風ヒータ32を備えて構成される。したがって、キャリッジヒータ30の温度制御は、赤外線ヒータ31および温風ヒータ32の両方を制御することによって行われること以外は、前述の第一の実施形態におけるキャリッジヒータ30と同様に考えればよい。
 より具体的には、プラテンヒータ20は室温等の雰囲気の温度に関係なく一定の乾燥条件に設定することが好適である。なお、ここでは説明の便宜上、プラテンヒータ20としてプリントヒータ21のみを備える場合を例に挙げて説明するが、さらにプリヒータ22、ポストヒータ23のいずれかもしくは両方を備える場合も同様に考えればよい。
 キャリッジヒータ30は、蒸発により記録媒体2の表面温度が低下しやすいインク自体を素早く昇温させて、同インク中の溶剤の蒸発を促進して乾燥速度を上げる効果がある。しかし、過剰な加熱は、記録媒体2を変形させる等のダメージを与えるので避ける必要がある。ここで、プラテンヒータ20単独での加熱温度をT1とし、キャリッジヒータ30(本実施形態においては赤外線ヒータ31および温風ヒータ32)を併用した場合にT1を超えて上昇する記録媒体の温度を△T2とすると、プラテンヒータ20とキャリッジヒータ30とを併用したときの記録媒体の温度T12は次式で与えられる。
   T12=T1+△T2
 本実施形態においては、プラテンヒータ20とキャリッジヒータ30との併用時の記録媒体2の加熱温度T12が室温T1に関係なく略一定温度になるように制御する。これによれば、室温Trに関係なく記録媒体を完全に乾燥させることが可能となる。
 より具体的には、まず、プラテンヒータ20の温度(≒記録直前の記録媒体2の温度)T1を室温Trには関係なくインクの溶剤の種類と記録媒体2の耐熱性の関係から決定される一定の温度に設定する。室温Trの影響を受けないT1の値としては室温Trより十分高い温度がよいため、例えばT1=35[℃]~80[℃]の範囲に設定する。ただし、温度T1が高いほど記録媒体2の乾燥速度は速くなるものの、記録媒体2の耐熱性と作業者への安全性および省エネルギーの観点から乾燥できる条件の中でできる限り低温に設定するのがよい。本実施形態においては、記録媒体2をプラテンヒータ20およびキャリッジヒータ30によって加熱するため、T1は、室温Trより少なくとも20[℃]を超えかつ△T2より少なくとも10[℃]を超える温度、すなわちT1=25[℃]~60[℃]程度に設定するのが好適である。一例として、T1=40[℃]、△T2=20[℃]~30[℃]、T12=T1+△T2=60[℃]~80[℃]となるように設定することが好適である。
 このように、プラテンヒータ20(ここではプリントヒータ21)の温度T1を室温Trより十分高い温度に設定することによって、例えば、室温Trを基準にしてヒータ温度を設定する場合に乾燥速度が室温に応じて変化してしまうといった欠点を解消することが可能となる。
 さらに、室温Trを基準とせずに、キャリッジヒータ30(本実施形態においては赤外線ヒータ31および温風ヒータ32)による加熱温度△T2を記録媒体2への記録速度に応じて変化させる制御を行うことが好適である。
 より具体的には、△T2は記録ヘッド13のY方向の摺動走査速度VyとX方向の記録媒体搬送速度Vxにより決まる面積速度Vsの変化に応じて変化させる制御を行えばよい。ここで、Vsが遅くなると、キャリッジヒータ30(赤外線ヒータ31および温風ヒータ32)による加熱時間が長くなり、過熱のために記録媒体2にダメージが発生する。逆にVsが速くなると、乾燥時間が短くなることに加えて△T2が下がり乾燥速度が低下する。そこで、△T2がVsの上昇で乾燥速度を低下させないために一定の値から、乾燥速度を上げるためにより大きな値の範囲となるように、記録モードに応じて、すなわち記録速度に応じてキャリッジヒータ30を調整する構成、すなわち赤外線ヒータ31の加熱電力および温風ヒータ32温風温度の両方もしくは一方を調整する構成が考えられる。本願発明者の実験によれば、△T2の値は、インクの主たる溶剤(溶媒)の種類で変化し、溶剤の沸点の5[%]~50[%]の値に選んだ時に完全乾燥する結果が得られた。したがって、好ましくは△T2の値は10[%]~20[%]の範囲に設定すればよい。
 本実施形態によれば、キャリッジヒータ30(赤外線ヒータ31および温風ヒータ32)、およびプラテンヒータ20を用いて、記録媒体2表面に着弾させた上記インク滴を、その着弾箇所周囲の記録媒体2に広く浸透させることなく、着弾箇所に小径のドット状に定着させた状態のまま時間をおかずに素早く乾燥させることができる。したがって、記録媒体2表面に複数のインクのドットの配列からなる滲みのない鮮明な絵図や文字を記録可能となる。
 本実施形態において得られるその他の作用効果については、前述の第一の実施形態と同様であるため繰り返しの説明を省略する。
(第三の実施形態)
 次に、本発明の第三の実施形態に係るインクジェット記録装置1について説明する。
 第三の実施形態に係るインクジェット記録装置1は、前述の第二の実施形態に係るインクジェット記録装置1と基本的な構成は同様であるが、特にキャリッジヒータ30としての赤外線ヒータ31の構成において相違点を有する。以下、当該相違点を中心に本実施形態について説明する。
 図5Aに示すように、本実施形態においては、加熱手段を構成するキャリッジヒータ30として、赤外線ヒータ31および温風ヒータ32が二組設置されている。ここで、前述の第二の実施形態と相違して、キャリッジ14に搭載される赤外線ヒータ31は、記録ヘッド13に対して、記録媒体2の移動方向(図中のX方向)に離隔して配設されている。より詳しくは、当該赤外線ヒータ31は、記録ヘッド13に対して、記録媒体2の移動方向(図中のX方向)の下流側のみに配設されている。
 一方、キャリッジ14に搭載される温風ヒータ32は、記録ヘッド13に対して、キャリッジ14の往復移動方向(図中のY方向)の前方位置と後方位置とに配設され、且つ、記録媒体2の移動方向(図中のX方向)に重なるようにして配設されている。
 なお、キャリッジヒータ30として、当該温風ヒータ32を設けずに、赤外線ヒータ31のみを設ける構成とすることも考えられる(不図示)。
 ここで、図5Bに本実施形態の変形例を示す。同図5Bのように、一つの赤外線ヒータ31を、記録ヘッド13に対して、キャリッジ14の往復移動方向(図中のY方向)に重なる位置であって、且つ、記録媒体2の移動方向(図中のX方向)に離隔した位置に配設する構成も考えられる。
 以上、本実施形態によれば、特に赤外線ヒータ31の設置位置を、記録ヘッド13のノズルの位置(図中のノズル面13aの位置)に対してY軸方向の両側ではなく、記録ヘッド13のノズルの位置(図中のノズル面13aの位置)からX方向の下流側に離隔して(クリアランスを設けて)配設しているため、乾燥能力を低下させることなく記録ヘッド13のノズル乾燥を防止する効果を高めることができる。また、加熱領域も広く取れるために完全乾燥条件を達成し易いという効果も得ることができる。
 本実施形態において得られるその他の作用効果については、前述の第二の実施形態と同様であるため繰り返しの説明を省略する。
(第四の実施形態)
 次に、本発明の第四の実施形態に係るインクジェット記録装置1について説明する。
 第四の実施形態に係るインクジェット記録装置1は、前述の第二の実施形態に係るインクジェット記録装置1と基本的な構成は同様であるが、特にキャリッジヒータ30としての赤外線ヒータ31の構成において相違点を有する。以下、当該相違点を中心に本実施形態について説明する。
 図6に示すように、本実施形態においては、加熱手段を構成するキャリッジヒータ30として、赤外線ヒータ31および温風ヒータ32が設置されている。ここで、前述の第二の実施形態と相違して、キャリッジ14に搭載される赤外線ヒータ31は、記録ヘッド13に対して、キャリッジ14の往復移動方向(図中のY方向)の前方位置もしくは後方位置のいずれか一方のみに配設されている。
 本実施形態においては、記録媒体2に着弾したインクの滲み防止を主目的とする乾燥作用をプラテンヒータ20(プリントヒータ21)および温風ヒータ32によって生じさせ、当該インクの完全乾燥を主目的とする乾燥作用を赤外線ヒータ31によって生じさせるように、各ヒータによる加熱温度を適切な温度に設定している。
 これによれば、前述の第二の実施形態と相違して、赤外線ヒータ31を記録ヘッド13の両側に設けずに片側のみに設ける構成とすることができるため、装置コストを低減することが可能となる。また、当該構成によっても、インクの滲み防止と完全乾燥を達成することが可能となる。
 本実施形態において得られるその他の作用効果については、前述の第二の実施形態と同様であるため繰り返しの説明を省略する。
(第五の実施形態)
 次に、本発明の第五の実施形態に係るインクジェット記録装置1について説明する。
 第四の実施形態に係るインクジェット記録装置1は、前述の第二の実施形態に係るインクジェット記録装置1と基本的な構成は同様であるが、特にキャリッジヒータ30の構成において相違点を有する。以下、当該相違点を中心に本実施形態について説明する。
 図7に示すように、本実施形態においては、加熱手段を構成するキャリッジヒータ30として、赤外線を照射し、且つ、温風を送出する一体型ヒータ33が設置されている。
 より具体的には、同図7に示すように、一体型ヒータ33は内部に赤外線照射部33aを有し、開口部33bからプラテン12上の記録媒体2に対して赤外線を照射する構成としている。すなわち、前述の第二の実施形態における赤外線ヒータ31と同様の作用効果を得ることができる。
 さらに、当該赤外線照射部33aの周囲に空気を流通させ、当該空気を開口部33bから送出させる構成としている。赤外線照射部33aは赤外線照射時に発熱するため、当該空気を周囲に流通させることで、当該赤外線照射部33aを冷却することができると共に温風を発生させることができる。当該温風を開口部33bからプラテン12上の記録媒体2に対して送出することで、前述の第二の実施形態における温風ヒータ32と同様の作用効果を得ることができる。
 これによれば、前述の第二の実施形態のようにキャリッジヒータ30として赤外線ヒータ31と温風ヒータ32とを別々に設けなくて済むため、装置の小型化やコストダウンおよび省エネルギーの効果を達成することが可能となる。
 本実施形態において得られるその他の作用効果については、前述の第二の実施形態と同様であるため繰り返しの説明を省略する。
 以上説明した通り、本発明によれば、記録媒体にインク滴を吐出する記録ヘッドの直下における該記録媒体の表面温度が60[℃]~80[℃]の範囲となるように該記録媒体を加熱することが可能となる。その結果、バインダー樹脂としてのラテックスを含有する水性インクビヒクルから成るインクを用いた場合であっても、記録媒体に着弾したインクを完全に乾燥させることが可能となる。
 すなわち、本発明のインクジェット記録装置は、背面からの加熱のみでは十分に乾燥することができない乾燥速度の遅いインクを用いる場合や記録速度が速く乾燥時間が短い場合において、インクの溶媒の吸収性記録媒体もしくは非吸収性記録媒体のいずれに記録を行っても、完全に乾燥できる乾燥条件を与えることが可能となる。特に、加熱手段を記録媒体の背面側と記録面側の両方に設ける構成を備えることにより、その相乗効果として、乾燥し難いインクを用いる場合や記録速度が速い場合、さらにインク受容層としてのコーティング剤が塗布されていない非吸収系記録媒体を用いた場合のいずれにおいても、記録媒体に着弾したインクの滲み防止と完全乾燥が可能となる。
 また、特に、本実施形態によって以下の特徴的な作用効果が奏される。
 開示のインクジェット記録装置1は、バインダー樹脂としてのラテックスを含有する水性インクビヒクルから成るインクを用いて記録媒体2に印刷を行うインクジェット記録装置において、記録媒体2にインク滴を吐出する記録ヘッド13を搭載して、記録媒体2に対して移動するキャリッジ14を有し、キャリッジ14には、記録媒体2に対向配置されると共に当該記録媒体2を加熱する赤外線ヒータ31が搭載され、当該赤外線ヒータ31は、記録ヘッド13に対して、記録媒体2の移動方向(X方向)に離隔して配設されていることを特徴とする。これによれば、バインダー樹脂としてのラテックスを含有する水性インクビヒクルから成るインクを用いた場合、インク受理層の無い記録媒体(特に樹脂記録媒体)2への印刷が可能となる。なお、その際のインクの乾燥条件として、インク受理層のある記録媒体へ印刷する場合のインクの乾燥条件よりも高温で乾燥させる必要がある。すなわち、インクの乾燥性から記録ヘッド13の直下における記録媒体2の表面温度が60[℃]~80[℃]の範囲になるように加熱する必要がある。しかし、キャリッジ14に赤外線ヒータを搭載した場合、記録ヘッド2のノズルが乾燥することによるインク滴の不吐出が発生し得るリスクがあり、しかも、上記の通り、インクの乾燥条件が高温になるため、より一層リスクが高まることとなる。
 これらに対して、本発明の構成によれば、記録媒体2に着弾したラテックスを含有する水性インクビヒクルから成るインクを赤外線ヒータ31によって乾燥させることができる。したがって、当該インクの滲みを防止し、完全に乾燥させることができる。当該効果は、記録速度が速い場合、あるいはインク受容層としてのコーティング剤が塗布されていない非吸収系記録媒体を用いた場合にも同様に得ることができる。これに加えて、赤外線ヒータ31を記録ヘッド13に対して記録媒体2の移動方向に重ならないように離隔して配設し、赤外線ヒータ31をノズル面のノズルから離間させることによって、上記インク滴の不吐出という課題の解決を図ることが可能となる。
 また、本発明において、赤外線ヒータ31は、記録ヘッド13に対して、記録媒体2の移動方向(X方向)の下流側のみに配設されていることが好ましい。これによれば、記録媒体2に着弾したインク滴を、直接、赤外線ヒータ31によって乾燥させることが可能となる。
 また、本発明において、キャリッジ14には、記録媒体2を加熱する温風ヒータ32がさらに搭載され、当該温風ヒータ32は、記録ヘッド13に対して、キャリッジ14の往復移動方向(Y方向)の前方位置と後方位置とに、記録媒体2の移動方向(X方向)に重なるようにして配設されていることが好ましい。これによれば、温風ヒータ32は、赤外線ヒータ31に比較して穏やかに加熱を行なうことができるため、当該温風ヒータ32を上記のように配設することによって、ノズルの乾燥によるインク滴の不吐出を防止することが可能となると共に、記録媒体2に吐出された直後のインク滴の滲みを抑制することが可能となる。
 また、本発明において、記録媒体2の下方から加熱するプラテンヒータ20としてのプリントヒータ21を有していることが好ましい。これによれば、キャリッジ14に搭載した赤外線ヒータ31によって記録媒体2の上方(記録面側)から当該記録媒体2を加熱すると共に、プラテンヒータ20としてのプリントヒータ21によって記録媒体2の下方(裏面側)から当該記録媒体2を加熱することにより、当該記録媒体2上に着弾したラテックスを含有する水性インクビヒクルから成るインクを乾燥させることが可能となる。このように、記録媒体2の上下から二つのヒータにより加熱することによって、それぞれのヒータによる加熱温度を低減することができ、記録媒体2の不具合を防止することができる。
 また、本発明において、記録媒体2の加熱温度を制御する制御部50を有し、当該制御部50は、記録媒体2にインク滴を吐出する記録ヘッド13の直下における当該記録媒体2の表面温度が60[℃]~80[℃]の範囲となるように当該記録媒体2の加熱温度を制御することが好ましい。その理由として、例えばキャリッジに搭載したヒータ(キャリッジヒータ)単独で加熱を行なう場合には、キャリッジに搭載した記録ヘッドにおけるノズルが乾燥してインク不吐出が発生し得る。あるいは、プラテンに搭載したヒータ(プラテンヒータ)単独で加熱を行なう場合、記録媒体の種類(材質)によっては、コックリング(波うち現象)や溶融が発生し得る。これに対して、本発明の構成のように記録媒体2の上下から二つのヒータ(プラテンヒータ20およびキャリッジヒータ30)により加熱することによって、それぞれのヒータによる加熱温度を低減することができるため、当該課題すなわちインク不吐出や記録媒体2の不具合(コックリングや溶融)の解決が可能となる。
 具体的には、キャリッジ14に搭載したキャリッジヒータ30によって印刷面である記録媒体2の表面を加熱することにより、プラテンヒータ20のみによって記録媒体2の下方から加熱する場合と比較して、効率的に記録媒体2の表面を加熱させることが可能となる。すなわち、記録媒体2の上下から二つのヒータ(プラテンヒータ20およびキャリッジヒータ30)を用いて当該記録媒体2の表面を60[℃]~80[℃]の範囲の加熱温度となるように加熱することにより、それぞれのヒータによる加熱温度を低減させることができるため、特に、記録媒体2の不具合(コックリングや溶融)防止を効果的に達成し得る。
 なお、本発明は、以上説明した実施形態に限定されることなく、本発明を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは言うまでもない。特に、使用されるインクとしてバインダー樹脂としてのラテックスを含有する水分の比率が35[wt%]以上である水性インクビヒクルから成るインクを例に挙げて説明したが、これに限定されるものではなく、その他のインクに対しても適用が可能である。

Claims (5)

  1.  バインダー樹脂としてのラテックスを含有する水性インクビヒクルから成るインクを用いて記録媒体に印刷を行うインクジェット記録装置において、
     前記記録媒体にインク滴を吐出する記録ヘッドを搭載して、前記記録媒体に対して移動するキャリッジを有し、
     前記キャリッジには、前記記録媒体に対向配置されると共に該記録媒体を加熱する赤外線ヒータが搭載され、該赤外線ヒータは、前記記録ヘッドに対して、前記記録媒体の移動方向に離隔して配設されていること
    を特徴とするインクジェット記録装置。
  2.  前記赤外線ヒータは、前記記録ヘッドに対して、前記記録媒体の移動方向の下流側のみに配設されていること
    を特徴とする請求項1記載のインクジェット記録装置。
  3.  前記キャリッジには、前記記録媒体を加熱する温風ヒータがさらに搭載され、該温風ヒータは、前記記録ヘッドに対して、前記キャリッジの往復移動方向の前方位置と後方位置とに、前記記録媒体の移動方向に重なるようにして配設されていること
    を特徴とする請求項1記載のインクジェット記録装置。
  4.  前記記録媒体の下方から加熱するプラテンヒータとしてのプリントヒータを有していること
    を特徴とする請求項1~3のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
  5.  前記記録媒体の加熱温度を制御する制御部を有し、
     前記制御部は、前記記録媒体にインク滴を吐出する記録ヘッドの直下における該記録媒体の表面温度が60℃~80℃の範囲となるように該記録媒体の加熱温度を制御すること
    を特徴とする請求項4記載のインクジェット記録装置。
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