WO2022210915A1 - 液体吐出ヘッド、吐出ヘッド構造体および記録装置 - Google Patents

液体吐出ヘッド、吐出ヘッド構造体および記録装置 Download PDF

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liquid
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大貴 古澤
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京セラ株式会社
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Definitions

  • the disclosed embodiments relate to liquid ejection heads, ejection head structures, and recording apparatuses.
  • Inkjet printers and inkjet plotters that use the inkjet recording method are known as printing devices.
  • Such an inkjet printing apparatus is equipped with a liquid ejection head for ejecting liquid.
  • a liquid ejection head there is known one in which a housing is brought into contact with a drive IC, which is a heat source, and the heat transferred from the drive IC is dissipated through the housing (see, for example, Patent Document 1). .
  • a liquid ejection head includes a radiator plate, a head main body, a supply pipe, and a shielding portion.
  • the heat sink contacts the heat source.
  • the head main body has ejection holes for ejecting liquid.
  • a supply pipe supplies the liquid to the head body.
  • the shielding part is provided between the heat sink and the supply pipe, and is positioned away from the heat sink and the supply pipe.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram (part 1) of the recording apparatus according to the embodiment.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram (part 2) of the recording apparatus according to the embodiment.
  • FIG. 3 is a plan view showing the configuration of the essential parts of the liquid ejection head according to the embodiment.
  • 4 is a side view of the liquid ejection head shown in FIG. 3.
  • FIG. 5 is a plan view showing the configuration of the main part of the liquid ejection head according to Modification 1 of the embodiment. 6 is a side view of the liquid ejection head shown in FIG. 5.
  • FIG. FIG. 7 is a plan view showing the configuration of the main part of the liquid ejection head according to Modification 2 of the embodiment.
  • FIG. 8 is a plan view showing the configuration of the main part of the liquid ejection head according to Modification 3 of the embodiment.
  • FIG. 9 is a plan view showing a configuration of a main part of an ejection head structure including a liquid ejection head according to Modification 4 of the embodiment.
  • 10 is a side view of the ejection head structure shown in FIG. 9.
  • FIG. 11 is a plan view showing a configuration of a main part of an ejection head structure including a liquid ejection head according to Modification 5 of the embodiment.
  • 12 is a side view of the ejection head structure shown in FIG. 11.
  • FIG. 11 is a plan view showing a configuration of a main part of an ejection head structure including a liquid ejection head according to Modification 5 of the embodiment.
  • FIG. 1 and 2 are explanatory diagrams of the printer according to the embodiment. Specifically, FIG. 1 is a schematic side view of the printer 1, and FIG. 2 is a schematic plan view of the printer 1.
  • FIG. The printer 1 according to the embodiment is, for example, a color inkjet printer.
  • the printer 1 includes a paper feed roller 2, a guide roller 3, a coating machine 4, a head case 5, a plurality of transport rollers 6, a plurality of frames 7, and a plurality of liquid ejection heads. 8 , a conveying roller 9 , a dryer 10 , a conveying roller 11 , a sensor section 12 , and a collecting roller 13 .
  • the transport roller 6 is an example of a transport section.
  • the printer 1 includes a paper feed roller 2, a guide roller 3, a coater 4, a head case 5, a plurality of transport rollers 6, a plurality of frames 7, a plurality of liquid ejection heads 8, a transport roller 9, a dryer 10, a transport A control unit 14 that controls the roller 11 , the sensor unit 12 and the collecting roller 13 is provided.
  • the printer 1 records images and characters on the printing paper P by causing droplets to land on the printing paper P.
  • the printing paper P is an example of a recording medium.
  • the printing paper P is wound around the paper feed roller 2 before use.
  • the printer 1 conveys the printing paper P from the paper supply roller 2 to the inside of the head case 5 via the guide rollers 3 and the coater 4 .
  • the coating machine 4 evenly coats the printing paper P with the coating agent. As a result, since the printing paper P can be surface-treated, the printing quality of the printer 1 can be improved.
  • the head case 5 accommodates a plurality of transport rollers 6 , a plurality of frames 7 and a plurality of liquid ejection heads 8 . Inside the head case 5, a space is formed that is isolated from the outside, except for a part that is connected to the outside, such as a portion where the printing paper P enters and exits.
  • At least one of the control factors such as temperature, humidity, and air pressure in the internal space of the head case 5 is controlled by the control unit 14 as necessary.
  • the transport roller 6 transports the printing paper P to the vicinity of the liquid ejection head 8 inside the head case 5 .
  • the frame 7 is a rectangular flat plate, and is positioned above and close to the printing paper P transported by the transport rollers 6 . Further, as shown in FIG. 2, the frame 7 is positioned so that its longitudinal direction is perpendicular to the direction in which the printing paper P is conveyed. A plurality of (for example, four) frames 7 are positioned along the transport direction of the printing paper P inside the head case 5 .
  • the liquid ejection head 8 ejects liquid supplied from a liquid tank.
  • the control unit 14 controls the liquid ejection head 8 based on data such as images and characters to eject liquid toward the printing paper P.
  • the distance between the liquid ejection head 8 and the printing paper P is, for example, approximately 0.5 to 20 mm.
  • the liquid ejection head 8 is fixed to the frame 7.
  • the liquid ejection head 8 is positioned so that its longitudinal direction is orthogonal to the direction in which the printing paper P is conveyed.
  • the printer 1 according to the embodiment is a so-called line printer in which the liquid ejection head 8 is fixed inside the printer 1 .
  • the printer 1 according to the embodiment is not limited to a line printer, and may be a so-called serial printer.
  • a serial printer alternately performs recording while moving the liquid ejection head 8 back and forth in a direction intersecting the conveying direction of the printing paper P, for example, in a direction substantially perpendicular to the conveying direction, and conveying the printing paper P. It is a printer of the method to perform on.
  • FIG. 2 shows an example in which three liquid ejection heads 8 are positioned in the forward direction of the printing paper P and two liquid ejection heads 8 are positioned in the rearward direction.
  • the liquid ejection heads 8 are positioned so that their centers do not overlap.
  • a plurality of liquid ejection heads 8 positioned on one frame 7 constitute a head group 8A.
  • the four head groups 8A are positioned along the direction in which the printing paper P is transported.
  • the same color ink is supplied to the liquid ejection heads 8 belonging to the same head group 8A.
  • the printer 1 can print with four color inks using the four head groups 8A.
  • the colors of ink ejected from each head group 8A are, for example, magenta (M), yellow (Y), cyan (C) and black (K).
  • the control unit 14 can print a color image on the printing paper P by controlling each head group 8A to eject a plurality of colors of ink onto the printing paper P.
  • a coating agent may be ejected from the liquid ejection head 8 onto the printing paper P.
  • the number of liquid ejection heads 8 included in one head group 8A and the number of head groups 8A mounted on the printer 1 can be appropriately changed according to the target to be printed and printing conditions. For example, if the color to be printed on the printing paper P is a single color and the printable range is printed by one liquid ejection head 8, the number of the liquid ejection heads 8 mounted in the printer 1 is one. good.
  • the print paper P printed inside the head case 5 is transported to the outside of the head case 5 by transport rollers 9 and passes through the inside of the dryer 10 .
  • the dryer 10 dries the printing paper P that has been printed.
  • the printing paper P dried by the dryer 10 is conveyed by the conveying roller 11 and collected by the collecting roller 13 .
  • the printer 1 by drying the printing paper P with the dryer 10 , it is possible to suppress adhesion of the printing papers P that are wound together in the collecting roller 13 and prevent undried liquid from rubbing against each other. can.
  • the sensor unit 12 is composed of a position sensor, a speed sensor, a temperature sensor, and the like.
  • the control unit 14 can determine the state of each unit of the printer 1 and control each unit of the printer 1 based on the information from the sensor unit 12 .
  • the printing paper P is used as the printing object (that is, the recording medium).
  • the printing object that is, the recording medium.
  • the printer 1 may convey the printing paper P by placing it on a conveyor belt instead of directly conveying it. By using the conveyor belt, the printer 1 can print on sheets, cut cloth, wood, tiles, and the like.
  • the printer 1 may print a wiring pattern of an electronic device by ejecting liquid containing conductive particles from the liquid ejection head 8 . Further, the printer 1 may eject a predetermined amount of liquid chemical agent or liquid containing the chemical agent from the liquid ejection head 8 toward a reaction container or the like to produce a chemical agent.
  • the printer 1 may include a cleaning section that cleans the liquid ejection head 8 .
  • the cleaning section cleans the liquid ejection head 8 by, for example, a wiping process or a capping process.
  • the wiping process is, for example, a process of removing the liquid adhering to the liquid ejection head 8 by wiping the surface of the portion where the liquid is ejected with a flexible wiper.
  • the capping process is performed, for example, as follows. First, a cap is placed so as to cover a part where the liquid is to be discharged, for example, the nozzle surface 23a (see FIG. 4) of the channel member 23 where the discharge holes are located (this is called capping). Thereby, a substantially closed space is formed between the nozzle surface 23a and the cap.
  • the liquid is repeatedly discharged in such a sealed space.
  • the liquid is repeatedly discharged in such a sealed space.
  • FIG. 3 is a plan view showing the configuration of the essential parts of the liquid ejection head according to the embodiment. 4 is a side view of the liquid ejection head shown in FIG. 3.
  • FIG. 3 is a plan view showing the configuration of the essential parts of the liquid ejection head according to the embodiment. 4 is a side view of the liquid ejection head shown in FIG. 3.
  • the liquid ejection head 8 includes a radiator plate 21 , a head main body 24 , a supply pipe 31 , a recovery pipe 32 and a shielding portion 40 .
  • the head main body 24 has a reservoir 22 and a channel member 23 .
  • the radiator plate 21 has a box shape with an open bottom surface.
  • the radiator plate 21 is in contact with the heat source.
  • the radiator plate 21 radiates heat transferred from the heat source to the surroundings.
  • the material of heat sink 21 is, for example, aluminum whose surface is anodized. Further, the radiator plate 21 may be formed by using a plurality of plate-like members.
  • the heat source is, for example, one or more driving ICs (not shown) that control the driving of the head body 24.
  • the heat source is in contact with the side surface of the heat sink 21, for example.
  • the heat source may be in contact with the upper surface or the lower surface of the radiator plate 21 .
  • the heat source may be in contact with the heat sink 21 via a member such as thermally conductive grease on the side surface or other surface of the heat sink 21 . Further, at least part of the heat source may be in contact with the radiator plate 21 .
  • the reservoir 22 has a channel inside and is supplied with liquid from the outside through the supply pipe 31 .
  • the reservoir 22 has a function of supplying liquid to the channel member 23 and a function of storing the liquid supplied to the channel member 23 .
  • the channel member 23 has a substantially flat plate shape, and liquid is supplied from the reservoir 22 to the inside of the channel member 23 .
  • the flow path member 23 has a nozzle surface 23 a positioned away from the reservoir 22 .
  • a plurality of ejection holes for ejecting liquid onto the printing paper P are positioned on the nozzle surface 23a.
  • a flow channel is positioned to allow the liquid to flow from the reservoir 22 side to the nozzle surface 23a side.
  • the supply pipe 31 is connected to an opening (not shown) located at one end in the longitudinal direction of the reservoir 22 .
  • a supply pipe 31 supplies liquid to the inside of the reservoir 22 .
  • the material of the supply pipe 31 is, for example, polypropylene or other resin.
  • the recovery pipe 32 is connected to an opening (not shown) located on the other end side of the reservoir 22 in the longitudinal direction.
  • the recovery pipe 32 recovers liquid from inside the reservoir 22 .
  • the shielding part 40 is located away from the radiator plate 21 .
  • the shielding part 40 is fixed to the reservoir 22 by, for example, screwing using an L-shaped fixing member (not shown) if necessary.
  • the material of shielding part 40 is, for example, aluminum or stainless steel.
  • the shielding part 40 absorbs part of the heat radiated from the radiator plate 21 .
  • the shielding part 40 is provided between the radiator plate 21 and the supply pipe 31 . Since the heat radiated from the radiator plate 21 is blocked by the shielding portion 40 , it is less likely to be transmitted to the supply pipe 31 .
  • the shielding part 40 is located away from the supply pipe 31 , the heat absorbed by the shielding part 40 is less likely to be transmitted to the supply pipe 31 . Thereby, the liquid flowing through the supply pipe 31 is stably supplied to the inside of the reservoir 22 at a desired proper temperature. As a result, the liquid ejection head 8 can stably eject the liquid from the nozzle surface 23a.
  • the shielding part 40 may have a lower emissivity than the heat sink 21 .
  • the heat absorbed by the shielding part 40 is less likely to radiate to the surroundings of the shielding part 40, so that the radiation of the heat absorbed by the shielding part 40 can be moderated. Therefore, the liquid flowing through the supply pipe 31 is stably supplied to the inside of the reservoir 22 at a desired proper temperature.
  • the liquid ejection head 8 can stably eject the liquid from the nozzle surface 23a.
  • the emissivity of the shielding part 40 and the heat sink 21 can be measured according to JIS A1423:2017.
  • the shielding part corresponding to the shielding part 40 may not be positioned between the radiator plate 21 and the recovery tube 32 .
  • the heat transferred to the radiator plate 21 can be quickly released to the recovery pipe 32, and the heat radiator plate 21 and the heat source can be dissipated.
  • the height of the shielding part 40 from the head body 24 is higher than the height of the heat sink 21 from the head body 24 . Therefore, the heat radiated from the radiator plate 21 can be blocked by the shielding portion 40 . Therefore, the heat radiated from the radiator plate 21 is less likely to be supplied to the supply pipe 31 .
  • FIG. 5 is a plan view showing the configuration of the main part of the liquid ejection head according to Modification 1 of the embodiment.
  • 6 is a side view of the liquid ejection head shown in FIG. 5.
  • symbol is attached
  • the shielding portion 40 is different from the liquid ejection head 8 according to the embodiment in that it is bent in plan view. As shown in FIG. 5, the shielding portion 40 has a first portion 40a, a second portion 40b, and a third portion 40c.
  • the first portion 40a is located between the radiator plate 21 and the supply pipe 31 and extends in the lateral direction of the reservoir 22. As shown in FIG.
  • the second portion 40 b and the third portion 40 c extend in the longitudinal direction of the reservoir 22 from both ends of the first portion 40 a extending in the lateral direction of the reservoir 22 .
  • the shielding part 40 is positioned so as to surround the heat sink 21 in plan view.
  • the shielding part 40 By locating the shielding part 40 so as to surround the radiator plate 21 in plan view, the effect of shielding the heat radiated from the radiator plate 21 by the shielding part 40 is further enhanced. Thereby, the liquid flowing through the supply pipe 31 is stably supplied to the inside of the reservoir 22 at a desired proper temperature. As a result, the liquid ejection head 8 can stably eject the liquid from the nozzle surface 23a. Moreover, the strength of the shielding part 40 can be increased by bending the shielding part 40 in plan view.
  • the shielding portion 40 that is bent so as to surround the radiator plate 21 in plan view, but the shielding portion 40 may be curved in plan view. Moreover, the shielding part 40 may be bent or curved so as to surround the supply pipe 31 in plan view. Also, the first portion 40a, the second portion 40b, and the third portion 40c may have different heights.
  • FIG. 7 is a plan view showing the configuration of the essential parts of the liquid ejection head according to Modification 2 of the embodiment.
  • the emissivity of the shielding portion 40 is different between the first surface 41 facing the heat sink 21 and the second surface 42 facing the supply pipe 31 .
  • the emissivity of the shielding part 40 is higher on the first surface 41 located on the radiator plate 21 side than on the second surface 42 located on the supply pipe 31 side.
  • the first surface 41 which has a higher emissivity than the second surface 42, easily absorbs the heat radiated from the radiator plate 21.
  • the second surface 42 having a lower emissivity than the first surface 41 the heat absorbed from the radiator plate 21 is less likely to be released.
  • the effect of shielding the heat radiated from the radiator plate 21 by the shielding portion 40 is further enhanced, so that the liquid ejection head 8 can stably eject the liquid from the nozzle surface 23a.
  • the first surface 41 having a higher emissivity than the second surface 42 is obtained, for example, by roughening or alumite processing the first surface 41 .
  • the second surface 42 may be smoothed to have a lower emissivity than the first surface 41 .
  • the emissivity of the first surface 41 located on the heat sink 21 side may be higher than the emissivity of the heat sink 21 .
  • the emissivity of the first surface 41 located on the heat sink 21 side may be higher than the emissivity of the heat sink 21 .
  • FIG. 8 is a plan view showing the configuration of the main part of the liquid ejection head according to Modification 3 of the embodiment.
  • the shielding part 40 has a first member 43 and a second member 44. As shown in FIG. The emissivity of the shielding part 40 is higher in the first member 43 located on the heat sink 21 side than in the second member 44 located on the supply pipe 31 side.
  • the material of the first member 43 is, for example, aluminum whose surface is anodized
  • the material of the second member 44 is, for example, stainless steel or aluminum whose surface is not anodized.
  • the heat radiated from the radiator plate 21 is easily absorbed by the first member 43 having a higher emissivity than the second member 44 .
  • the second member 44 having a lower emissivity than the first member 43 the heat absorbed from the heat sink 21 is less likely to be released.
  • the effect of shielding the heat radiated from the radiator plate 21 by the shielding portion 40 is further enhanced, so that the liquid ejection head 8 can stably eject the liquid from the nozzle surface 23a.
  • FIG. 9 is a plan view showing the configuration of the main parts of an ejection head structure provided with a liquid ejection head according to Modification 4 of the embodiment.
  • 10 is a side view of the ejection head structure shown in FIG. 9.
  • FIG. 9 is a plan view showing the configuration of the main parts of an ejection head structure provided with a liquid ejection head according to Modification 4 of the embodiment.
  • 10 is a side view of the ejection head structure shown in FIG. 9.
  • the ejection head structure 80 includes the liquid ejection head 8 and the box-shaped body 45. As shown in FIG. The box-shaped body 45 is positioned above the reservoir 22 and surrounds the heat sink 21 .
  • the material of box-shaped body 45 is, for example, aluminum or stainless steel.
  • a portion of the box-shaped body 45 located between the heat sink 21 and the supply pipe 31 also serves as the shielding portion 40 of the liquid ejection head 8 according to the embodiment.
  • the box-shaped body 45 surrounds the heat sink 21 as a whole, the effect of shielding the heat radiated from the heat sink 21 is further enhanced.
  • the ejection head structure 80 can stably eject the liquid from the nozzle surface 23a.
  • the emissivity of the portion of the box-shaped body 45 corresponding to the shielding portion 40 of the liquid ejection head 8 may be lower than the emissivity of other portions of the box-shaped body 45 .
  • the shielding effect of the heat radiated from the radiator plate 21 can be enhanced in the portion corresponding to the shielding portion 40, while the heat dissipation of the box-shaped body 45 can be enhanced in other portions.
  • the box-shaped body 45 has a box shape, the strength is increased compared to the plate-shaped shielding portion 40 of the liquid ejection head 8 according to the embodiment.
  • a cylindrical body with an open top may be positioned on the radiator plate 21 instead of the box-shaped body 45 .
  • FIG. 11 is a plan view showing the configuration of a main part of an ejection head structure provided with a liquid ejection head according to Modification 5 of the embodiment.
  • 12 is a side view of the ejection head structure shown in FIG. 11.
  • the ejection head structure 80 includes the liquid ejection head 8 and a frame 50. As shown in FIG. The frame 50 is positioned above the reservoir 22 and fixes the liquid ejection head 8 by screwing, for example.
  • the material of frame 50 is, for example, stainless steel or aluminum.
  • the shielding part 40 also serves as part of the frame 50 . Therefore, the shielding portion 40 can be properly positioned without being fixed to the liquid ejection head 8 by screwing or the like. This increases the degree of freedom in designing the liquid ejection head 8 .
  • the frame 50 may be a part of the frame 7 shown in FIGS. 1 and 2, or may be a separate member from the frame 7.
  • the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications are possible without departing from the spirit of the present invention.
  • the shielding portion 40 of the ejection head structure 80 shown in FIGS. 11 and/or 12 the shielding portion 40 of the liquid ejection heads 8 according to various modifications may be applied.
  • the liquid ejection head 8 includes the radiator plate 21, the head main body 24, the supply pipe 31, and the shielding portion 40.
  • the radiator plate 21 is in contact with the heat source.
  • the head body 24 has ejection holes for ejecting liquid.
  • the supply pipe 31 supplies liquid to the head body 24 .
  • the shielding part 40 is provided between the radiator plate 21 and the supply pipe 31 and positioned away from the radiator plate 21 and the supply pipe 31 . As a result, the liquid can be stably ejected.
  • the liquid ejection head 8 further includes a recovery pipe 32 for recovering the liquid from the head main body 24 , and no shielding portion is positioned between the radiator plate 21 and the recovery pipe 32 . As a result, the heat transferred to the radiator plate 21 can be quickly released.
  • the shielding part 40 according to the embodiment is bent or curved in plan view. As a result, the liquid can be stably ejected.
  • the emissivity of the shielding portion 40 is lower than that of the heat sink 21 . Thereby, radiation of the heat absorbed by the shielding part 40 can be moderated.
  • the emissivity of the shielding portion 40 is higher on the radiation plate 21 side than on the supply pipe 31 side. As a result, the liquid can be stably ejected.
  • the height of the shielding portion 40 from the head main body 24 is higher than the height of the heat sink 21 from the head main body 24 .
  • the liquid can be stably ejected.
  • the ejection head structure 80 includes a heat sink 21 that contacts a heat source, a head body 24 that has ejection holes for ejecting liquid, a supply pipe 31 that supplies liquid to the head body 24, and a heat sink.
  • a box-shaped body 45 is provided between the plate 21 and the supply pipe 31 , includes a shielding portion positioned apart from the heat dissipation plate 21 and the supply pipe 31 , and surrounds the heat dissipation plate 21 . As a result, the liquid can be stably ejected.
  • the ejection head structure 80 includes the liquid ejection head 8 described above and a frame 50 fixing the liquid ejection head 8 .
  • the shielding part 40 also serves as part of the frame 50 . This increases the degree of freedom in designing the liquid ejection head 8 .

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Abstract

液体吐出ヘッドは、放熱板と、ヘッド本体と、供給管と、遮蔽部とを備える。放熱板は、発熱源に接触する。ヘッド本体は、液体を吐出する吐出孔を有する。供給管は、ヘッド本体に液体を供給する。遮蔽部は、放熱板と供給管との間に設けられ、放熱板および供給管から離れて位置する。

Description

液体吐出ヘッド、吐出ヘッド構造体および記録装置
 開示の実施形態は、液体吐出ヘッド、吐出ヘッド構造体および記録装置に関する。
 印刷装置として、インクジェット記録方式を利用したインクジェットプリンタやインクジェットプロッタが知られている。このようなインクジェット方式の印刷装置には、液体を吐出させるための液体吐出ヘッドが搭載されている。
 かかる液体吐出ヘッドには、発熱源である駆動ICに筐体を接触させ、駆動ICから伝達された熱を、筐体を介して放熱させるものが知られている(たとえば、特許文献1参照)。
特開2014-195954号公報
 実施形態の一態様に係る液体吐出ヘッドは、放熱板と、ヘッド本体と、供給管と、遮蔽部とを備える。放熱板は、発熱源に接触する。ヘッド本体は、液体を吐出する吐出孔を有する。供給管は、前記ヘッド本体に前記液体を供給する。遮蔽部は、前記放熱板と前記供給管との間に設けられ、前記放熱板および前記供給管から離れて位置する。
図1は、実施形態に係る記録装置の説明図(その1)である。 図2は、実施形態に係る記録装置の説明図(その2)である。 図3は、実施形態に係る液体吐出ヘッドの要部の構成を示す平面図である。 図4は、図3に示す液体吐出ヘッドの側面図である。 図5は、実施形態の変形例1に係る液体吐出ヘッドの要部の構成を示す平面図である。 図6は、図5に示す液体吐出ヘッドの側面図である。 図7は、実施形態の変形例2に係る液体吐出ヘッドの要部の構成を示す平面図である。 図8は、実施形態の変形例3に係る液体吐出ヘッドの要部の構成を示す平面図である。 図9は、実施形態の変形例4に係る液体吐出ヘッドを備える吐出ヘッド構造体の要部の構成を示す平面図である。 図10は、図9に示す吐出ヘッド構造体の側面図である。 図11は、実施形態の変形例5に係る液体吐出ヘッドを備える吐出ヘッド構造体の要部の構成を示す平面図である。 図12は、図11に示す吐出ヘッド構造体の側面図である。
 以下、添付図面を参照して、本願の開示する液体吐出ヘッド、吐出ヘッド構造体および記録装置の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。
<プリンタの構成>
 まず、図1および図2を参照して実施形態に係る記録装置の一例であるプリンタ1の概要について説明する。図1および図2は、実施形態に係るプリンタの説明図である。具体的には、図1は、プリンタ1の概略的な側面図であり、図2は、プリンタ1の概略的な平面図である。実施形態に係るプリンタ1は、たとえば、カラーインクジェットプリンタである。
 図1に示すように、プリンタ1は、給紙ローラ2と、ガイドローラ3と、塗布機4と、ヘッドケース5と、複数の搬送ローラ6と、複数のフレーム7と、複数の液体吐出ヘッド8と、搬送ローラ9と、乾燥機10と、搬送ローラ11と、センサ部12と、回収ローラ13とを備える。搬送ローラ6は、搬送部の一例である。
 さらに、プリンタ1は、給紙ローラ2、ガイドローラ3、塗布機4、ヘッドケース5、複数の搬送ローラ6、複数のフレーム7、複数の液体吐出ヘッド8、搬送ローラ9、乾燥機10、搬送ローラ11、センサ部12および回収ローラ13を制御する制御部14を備える。
 プリンタ1は、印刷用紙Pに液滴を着弾させることにより、印刷用紙Pに画像や文字の記録を行う。印刷用紙Pは、記録媒体の一例である。印刷用紙Pは、使用前において給紙ローラ2に巻かれた状態になっている。そして、プリンタ1は、印刷用紙Pを、給紙ローラ2からガイドローラ3および塗布機4を介してヘッドケース5の内部に搬送する。
 塗布機4は、コーティング剤を印刷用紙Pに一様に塗布する。これにより、印刷用紙Pに表面処理を施すことができることから、プリンタ1の印刷品質を向上させることができる。
 ヘッドケース5は、複数の搬送ローラ6と、複数のフレーム7と、複数の液体吐出ヘッド8とを収容する。ヘッドケース5の内部には、印刷用紙Pが出入りする部分などの一部において外部と繋がっている他は、外部と隔離された空間が形成されている。
 ヘッドケース5の内部空間は、必要に応じて、温度、湿度、および気圧などの制御因子のうち、少なくとも1つが制御部14によって制御される。搬送ローラ6は、ヘッドケース5の内部で印刷用紙Pを液体吐出ヘッド8の近傍に搬送する。
 フレーム7は、矩形状の平板であり、搬送ローラ6で搬送される印刷用紙Pの上方に近接して位置している。また、図2に示すように、フレーム7は、長手方向が印刷用紙Pの搬送方向に直交するように位置している。そして、ヘッドケース5の内部には、複数(たとえば、4つ)のフレーム7が、印刷用紙Pの搬送方向に沿って位置している。
 液体吐出ヘッド8には、図示しない液体タンクから液体、たとえば、インクが供給される。液体吐出ヘッド8は、液体タンクから供給される液体を吐出する。
 制御部14は、画像や文字などのデータに基づいて液体吐出ヘッド8を制御し、印刷用紙Pに向けて液体を吐出させる。液体吐出ヘッド8と印刷用紙Pとの間の距離は、たとえば、0.5~20mm程度である。
 液体吐出ヘッド8は、フレーム7に固定されている。液体吐出ヘッド8は、長手方向が印刷用紙Pの搬送方向に直交するように位置している。
 すなわち、実施形態に係るプリンタ1は、プリンタ1の内部に液体吐出ヘッド8が固定されている、いわゆるラインプリンタである。なお、実施形態に係るプリンタ1は、ラインプリンタに限られず、いわゆるシリアルプリンタであってもよい。
 シリアルプリンタとは、液体吐出ヘッド8を、印刷用紙Pの搬送方向に交差する方向、たとえば、略直交する方向に往復させるなどして移動させながら記録する動作と、印刷用紙Pの搬送とを交互に行う方式のプリンタである。
 図2に示すように、1つのフレーム7に複数(たとえば、5つ)の液体吐出ヘッド8が固定されている。図2では、印刷用紙Pの搬送方向の前方に3つ、後方に2つの液体吐出ヘッド8が位置している例を示しており、印刷用紙Pの搬送方向において、それぞれの液体吐出ヘッド8の中心が重ならないように液体吐出ヘッド8が位置している。
 そして、1つのフレーム7に位置する複数の液体吐出ヘッド8によって、ヘッド群8Aが構成されている。4つのヘッド群8Aは、印刷用紙Pの搬送方向に沿って位置している。同じヘッド群8Aに属する液体吐出ヘッド8には、同じ色のインクが供給される。これにより、プリンタ1は、4つのヘッド群8Aを用いて4色のインクによる印刷を行うことができる。
 各ヘッド群8Aから吐出されるインクの色は、たとえば、マゼンタ(M)、イエロー(Y)、シアン(C)およびブラック(K)である。制御部14は、各ヘッド群8Aを制御して複数色のインクを印刷用紙Pに吐出することにより、印刷用紙Pにカラー画像を印刷することができる。
 なお、印刷用紙Pの表面処理をするために、液体吐出ヘッド8からコーティング剤を印刷用紙Pに吐出してもよい。
 また、1つのヘッド群8Aに含まれる液体吐出ヘッド8の個数や、プリンタ1に搭載されているヘッド群8Aの個数は、印刷する対象や印刷条件に応じて適宜変更可能である。たとえば、印刷用紙Pに印刷する色が単色で、かつ、1つの液体吐出ヘッド8で印刷可能な範囲を印刷するのであれば、プリンタ1に搭載されている液体吐出ヘッド8の個数は1つでもよい。
 ヘッドケース5の内部で印刷処理された印刷用紙Pは、搬送ローラ9によってヘッドケース5の外部に搬送され、乾燥機10の内部を通る。乾燥機10は、印刷処理された印刷用紙Pを乾燥する。乾燥機10で乾燥された印刷用紙Pは、搬送ローラ11で搬送されて、回収ローラ13で回収される。
 プリンタ1では、乾燥機10で印刷用紙Pを乾燥することにより、回収ローラ13において、重なって巻き取られる印刷用紙P同士が接着したり、未乾燥の液体が擦れたりすることを抑制することができる。
 センサ部12は、位置センサや速度センサ、温度センサなどにより構成されている。制御部14は、センサ部12からの情報に基づいて、プリンタ1の各部における状態を判断し、プリンタ1の各部を制御することができる。
 ここまで説明したプリンタ1では、印刷対象(すなわち、記録媒体)として印刷用紙Pを用いた場合について示したが、プリンタ1における印刷対象は印刷用紙Pに限られず、ロール状の布などを印刷対象としてもよい。
 また、プリンタ1は、印刷用紙Pを直接搬送する代わりに、搬送ベルト上に載せて搬送するものであってもよい。搬送ベルトを用いることで、プリンタ1は、枚葉紙や裁断された布、木材、タイルなどを印刷対象とすることができる。
 また、プリンタ1は、液体吐出ヘッド8から導電性の粒子を含む液体を吐出するようにして、電子機器の配線パターンなどを印刷してもよい。また、プリンタ1は、液体吐出ヘッド8から反応容器などに向けて所定量の液体の化学薬剤や化学薬剤を含んだ液体を吐出させて、化学薬品を作製してもよい。
 また、プリンタ1は、液体吐出ヘッド8をクリーニングするクリーニング部を備えていてもよい。クリーニング部は、たとえば、ワイピング処理やキャッピング処理によって液体吐出ヘッド8の洗浄を行う。
 ワイピング処理とは、たとえば、柔軟性のあるワイパーで、液体が吐出される部位の面を払拭することで、液体吐出ヘッド8に付着していた液体を取り除く処理である。
 また、キャッピング処理は、たとえば、次のように実施する。まず、液体を吐出される部位、たとえば、吐出孔が位置する流路部材23のノズル面23a(図4参照)を覆うようにキャップを被せる(これをキャッピングという)。これにより、ノズル面23aとキャップとの間に、略密閉された空間が形成される。
 次に、このような密閉された空間で液体の吐出を繰り返す。これにより、ノズル面23a(図4参照)に位置する吐出孔に詰まっていた、標準状態よりも粘度が高い液体や異物などを取り除くことができる。
<液体吐出ヘッドの構成>
 次に、図3、図4を参照して実施形態に係る液体吐出ヘッド8の構成について説明する。図3は、実施形態に係る液体吐出ヘッドの要部の構成を示す平面図である。図4は、図3に示す液体吐出ヘッドの側面図である。
 液体吐出ヘッド8は、放熱板21と、ヘッド本体24と、供給管31と、回収管32と、遮蔽部40とを備える。ヘッド本体24は、リザーバ22と流路部材23とを備える。
 なお、説明を分かりやすくするために、以下の説明では、便宜的に、液体吐出ヘッド8においてヘッド本体24のリザーバ22が設けられる方向を「上」と呼称し、リザーバ22に対して流路部材23が設けられる方向を「下」と呼称する場合がある。また、図3、図4では、各部材の形状を簡略化して示している。
 放熱板21は、下面が開口した箱形状である。放熱板21は、発熱源に接触する。放熱板21は、発熱源から伝達された熱を周囲に放出する。放熱板21の材料は、たとえば、表面をアルマイト処理したアルミニウムである。また、放熱板21は、板状の部材を複数用いるものであってもよい。
 発熱源は、たとえば、ヘッド本体24の駆動を制御する1または複数の駆動IC(不図示)である。発熱源は、たとえば、放熱板21の側面に接触している。発熱源は、放熱板21の上面または下面に接触していてもよい。なお、発熱源は、放熱板21の側面あるいは他の面に対して、熱伝導性グリース等の部材を介して放熱板21に接していてもよい。また、発熱源の少なくとも一部が放熱板21に接触する構成であってもよい。
 リザーバ22は、内部に流路を有しており、外部から供給管31を介して液体が供給される。リザーバ22は、流路部材23に液体を供給する機能、および流路部材23に供給される液体を貯留する機能を有している。
 流路部材23は、略平板形状であり、リザーバ22から流路部材23の内部に液体が供給される。流路部材23は、リザーバ22から離れて位置するノズル面23aを有している。ノズル面23aには、印刷用紙Pに液体を吐出する複数の吐出孔が位置している。そして、流路部材23の内部には、リザーバ22側からノズル面23a側に液体を流す流路が位置している。
 供給管31は、リザーバ22の長手方向の一端側に位置する開口(不図示)に接続されている。供給管31は、リザーバ22の内部に液体を供給する。供給管31の材料は、たとえば、ポリプロピレンその他の樹脂である。
 回収管32は、リザーバ22の長手方向の他端側に位置する開口(不図示)に接続されている。回収管32は、リザーバ22の内部から液体を回収する。
 遮蔽部40は、放熱板21から離れて位置している。遮蔽部40は、たとえば、必要によりL字状の固定部材(不図示)を用いてねじ止めすることによりリザーバ22に固定されている。遮蔽部40の材料は、たとえば、アルミニウムまたはステンレス鋼である。遮蔽部40は、放熱板21から放射された熱の一部を吸収する。また、遮蔽部40は、放熱板21と供給管31との間に設けられている。放熱板21から放射された熱は、遮蔽部40で遮られるため、供給管31に伝達されにくくなる。
 また、遮蔽部40は、供給管31から離れて位置しているため、遮蔽部40で吸収された熱は供給管31に伝達されにくい。これにより、供給管31を流れる液体は、所望の適正温度でリザーバ22の内部に安定して供給される。その結果、液体吐出ヘッド8は、ノズル面23aから液体を安定して吐出させることができる。
 なお、遮蔽部40は、放熱板21よりも放射率が低くてもよい。これにより、遮蔽部40が吸収した熱が遮蔽部40の周囲に放射されにくくなることから、遮蔽部40が吸収した熱の放射を緩やかにすることができる。このため、供給管31を流れる液体は、所望の適正温度でリザーバ22の内部に安定して供給される。その結果、液体吐出ヘッド8は、ノズル面23aから液体を安定して吐出させることができる。なお、遮蔽部40および放熱板21の放射率は、JIS A1423:2017に準拠して測定することができる。
 一方、放熱板21と回収管32との間には、遮蔽部40に対応する遮蔽部は位置しなくてもよい。これにより、放熱板21に伝達された熱を速やかに回収管32に放出し、放熱板21および発熱源を放熱させることができる。
 また、遮蔽部40のヘッド本体24からの高さは、放熱板21のヘッド本体24からの高さよりも高くなっている。これにより、放熱板21から放射された熱を遮蔽部40で遮ることができる。そのため、放熱板21から放射された熱が、供給管31に供給されにくくなる。
<各種変形例>
 実施形態に係る液体吐出ヘッド8の各種変形例について、図5~図12を参照しながら説明する。図5は、実施形態の変形例1に係る液体吐出ヘッドの要部の構成を示す平面図である。図6は、図5に示す液体吐出ヘッドの側面図である。なお、以下の各種変形例では、実施形態と同一の部位には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
 図5、図6に示すように、遮蔽部40は、平面視で屈曲している点で実施形態に係る液体吐出ヘッド8と相違する。図5に示すように、遮蔽部40は、第1部分40a、第2部分40b、第3部分40cをそれぞれ有している。
 第1部分40aは、放熱板21および供給管31の間に位置し、リザーバ22の短手方向に延びる部分である。第2部分40bおよび第3部分40cは、リザーバ22の短手方向に延びる第1部分40aの両端から、リザーバ22の長手方向にそれぞれ延びる部分である。遮蔽部40は、平面視で放熱板21を囲むように位置している。
 平面視で放熱板21を囲むように遮蔽部40が位置することにより、遮蔽部40による放熱板21から放射された熱の遮蔽効果がさらに高まる。これにより、供給管31を流れる液体は、所望の適正温度でリザーバ22の内部に安定して供給される。その結果、液体吐出ヘッド8は、ノズル面23aから液体を安定して吐出させることができる。また、遮蔽部40を平面視で屈曲させることにより、遮蔽部40の強度を高めることができる。
 なお、図5、図6では、平面視で放熱板21を囲むように屈曲している遮蔽部40について説明したが、遮蔽部40は、平面視で湾曲していてもよい。また、遮蔽部40は、平面視で供給管31を囲むように屈曲または湾曲していてもよい。また、第1部分40a、第2部分40b、第3部分40cは、それぞれ異なる高さであってもよい。
 図7は、実施形態の変形例2に係る液体吐出ヘッドの要部の構成を示す平面図である。図7に示す液体吐出ヘッド8は、放熱板21に対面する第1面41および供給管31に対面する第2面42との間で遮蔽部40の放射率が相違している。具体的には、遮蔽部40の放射率は、放熱板21側に位置する第1面41の方が供給管31側に位置する第2面42よりも高い。
 第2面42よりも放射率が高い第1面41では、放熱板21から放射された熱が吸収されやすい。一方、第1面41よりも放射率が低い第2面42では、放熱板21から吸収した熱が放出されにくい。これにより、遮蔽部40による放熱板21から放射された熱の遮蔽効果がさらに高まることから、液体吐出ヘッド8は、ノズル面23aから液体を安定して吐出させることができる。
 ここで、第2面42よりも放射率が高い第1面41は、たとえば、第1面41を粗面化処理またはアルマイト加工することにより得られる。また、第2面42を平滑化処理し、第1面41よりも放射率を低くしてもよい。
 なお、遮蔽部40は、放熱板21側に位置する第1面41の放射率が、放熱板21の放射率よりも高くてもよい。第1面41の放射率を放熱板21の放射率よりも高くすることにより、放熱板21から遮蔽部40に向けて放射された熱が第1面41から吸収されやすくなる。このとき、供給管31側に位置する第2面42の放射率が放熱板21の放射率よりも低くてもよい。
 また、図7に示した例では、一部材により放射率を異ならせたが、放射率の異なる複数の部材で遮蔽部40を構成してもよい。図8は、実施形態の変形例3に係る液体吐出ヘッドの要部の構成を示す平面図である。
 図8に示すように、遮蔽部40は、第1部材43および第2部材44を有する。遮蔽部40の放射率は、放熱板21側に位置する第1部材43の方が供給管31側に位置する第2部材44よりも高い。第1部材43の材料は、たとえば、表面をアルマイト処理したアルミニウムであり、第2部材44の材料は、たとえば、ステンレス鋼または表面をアルマイト処理していないアルミニウムである。
 第2部材44よりも放射率が高い第1部材43では、放熱板21から放射された熱が吸収されやすい。一方、第1部材43よりも放射率が低い第2部材44では、放熱板21から吸収した熱が放出されにくい。これにより、遮蔽部40による放熱板21から放射された熱の遮蔽効果がさらに高まることから、液体吐出ヘッド8は、ノズル面23aから液体を安定して吐出させることができる。
 図9は、実施形態の変形例4に係る液体吐出ヘッドを備える吐出ヘッド構造体の要部の構成を示す平面図である。図10は、図9に示す吐出ヘッド構造体の側面図である。
 図9、図10に示すように、吐出ヘッド構造体80は、液体吐出ヘッド8と、箱状体45とを備えている。箱状体45は、リザーバ22の上に位置し、放熱板21を包囲している。箱状体45の材料は、たとえば、アルミニウムまたはステンレス鋼である。
 箱状体45のうち、放熱板21と供給管31との間に位置する部分は、実施形態に係る液体吐出ヘッド8が有する遮蔽部40を兼ねている。また、箱状体45は、放熱板21全体を包囲していることから、放熱板21から放射された熱の遮蔽効果がさらに高まる。これにより、吐出ヘッド構造体80は、ノズル面23aから液体を安定して吐出させることができる。
 なお、箱状体45のうち、実施形態に係る液体吐出ヘッド8が有する遮蔽部40に対応する部分の放射率を、箱状体45の他の部分の放射率よりも低くしてもよい。これにより、遮蔽部40に対応する部分では放熱板21から放射された熱の遮蔽効果を高める一方、その他の部分では箱状体45の放熱性を高めることができる。
 また、箱状体45が箱形状を有することにより、実施形態に係る液体吐出ヘッド8が有する板状の遮蔽部40と比較して強度が高まる。なお、図示による説明は省略するが、箱状体45に代えて、放熱板21の上方が開放した筒形状の筒状体を位置させてもよい。
 図11は、実施形態の変形例5に係る液体吐出ヘッドを備える吐出ヘッド構造体の要部の構成を示す平面図である。図12は、図11に示す吐出ヘッド構造体の側面図である。
 図11、図12に示すように、吐出ヘッド構造体80は、液体吐出ヘッド8と、フレーム50とを備えている。フレーム50は、リザーバ22の上に位置し、たとえば、ねじ止めにより液体吐出ヘッド8を固定する。フレーム50の材料は、たとえば、ステンレス鋼またはアルミニウムである。
 また、遮蔽部40は、フレーム50の一部を兼ねている。このため、遮蔽部40は、たとえばねじ止め等により液体吐出ヘッド8に固定することなく適切に位置決めすることができる。これにより、液体吐出ヘッド8の設計上の自由度が高まる。
 なお、フレーム50は、図1、図2に示すフレーム7の一部であってもよく、フレーム7とは別部材であってもよい。
 以上、本発明の各実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。たとえば、図11および/または図12に示す吐出ヘッド構造体80が有する遮蔽部40として、各種変形例に係る液体吐出ヘッド8が有する遮蔽部40を適用してもよい。
 以上のように、実施形態に係る液体吐出ヘッド8は、放熱板21と、ヘッド本体24と、供給管31と、遮蔽部40とを備える。放熱板21は、発熱源に接触する。ヘッド本体24は、液体を吐出する吐出孔を有する。供給管31は、ヘッド本体24に液体を供給する。遮蔽部40は、放熱板21と供給管31との間に設けられ、放熱板21および供給管31から離れて位置する。これにより、液体を安定して吐出させることができる。
 また、実施形態に係る液体吐出ヘッド8は、ヘッド本体24から液体を回収する回収管32をさらに備え、放熱板21と回収管32との間には、遮蔽部が位置しない。これにより、放熱板21に伝達された熱を速やかに放出することができる。
 また、実施形態に係る遮蔽部40は、平面視で屈曲または湾曲している。これにより、液体を安定して吐出させることができる。
 また、実施形態に係る液体吐出ヘッド8において、遮蔽部40の放射率は、放熱板21の放射率よりも低い。これにより、遮蔽部40が吸収した熱の放射を緩やかにすることができる。
 また、実施形態に係る液体吐出ヘッド8において、遮蔽部40の放射率は、放熱板21側の方が供給管31側よりも高い。これにより、液体を安定して吐出させることができる。
 また、実施形態に係る液体吐出ヘッド8において、遮蔽部40のヘッド本体24からの高さは、放熱板21のヘッド本体24からの高さよりも高い。これにより、液体を安定して吐出させることができる。
 また、実施形態に係る吐出ヘッド構造体80は、発熱源に接触する放熱板21と、液体を吐出する吐出孔を有するヘッド本体24と、ヘッド本体24に液体を供給する供給管31と、放熱板21と供給管31との間に設けられ、放熱板21および供給管31から離れて位置する遮蔽部を含み、放熱板21を包囲する箱状体45とを備える。これにより、液体を安定して吐出させることができる。
 また、実施形態に係る吐出ヘッド構造体80は、上記に記載の液体吐出ヘッド8と、液体吐出ヘッド8を固定するフレーム50とを備える。遮蔽部40は、フレーム50の一部を兼ねている。これにより、液体吐出ヘッド8の設計上の自由度が高まる。
 さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本開示のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。
   1  プリンタ(記録装置の一例)
   4  塗布機
   6  搬送ローラ(搬送部の一例)
   8  液体吐出ヘッド
  10  乾燥機
  14  制御部
  21  放熱板
  22  リザーバ
  23  流路部材
  24  ヘッド本体
  31  供給管
  32  回収管
  40  遮蔽部
  45  箱状体
  50  フレーム

Claims (11)

  1.  発熱源に接触する放熱板と、
     液体を吐出する吐出孔を有するヘッド本体と、
     前記ヘッド本体に前記液体を供給する供給管と、
     前記放熱板と前記供給管との間に設けられ、前記放熱板および前記供給管から離れて位置する遮蔽部と
     を備える液体吐出ヘッド。
  2.  前記ヘッド本体から前記液体を回収する回収管
     をさらに備え、
     前記放熱板と前記回収管との間には、遮蔽部が位置しない
     請求項1に記載の液体吐出ヘッド。
  3.  前記遮蔽部は、平面視で屈曲または湾曲している
     請求項1または2に記載の液体吐出ヘッド。
  4.  前記遮蔽部の放射率は、前記放熱板の放射率よりも低い
     請求項1~3のいずれか1つに記載の液体吐出ヘッド。
  5.  前記遮蔽部の放射率は、放熱板側の方が供給管側よりも高い
     請求項1~4のいずれか1つに記載の液体吐出ヘッド。
  6.  前記遮蔽部の前記ヘッド本体からの高さは、前記放熱板の前記ヘッド本体からの高さよりも高い
     請求項1~5のいずれか1つに記載の液体吐出ヘッド。
  7.  発熱源に接触する放熱板と、
     液体を吐出する吐出孔を有するヘッド本体と、
     前記ヘッド本体に前記液体を供給する供給管と、
     前記放熱板と前記供給管との間に設けられ、前記放熱板および前記供給管から離れて位置する遮蔽部を含み、前記放熱板を包囲する箱状体と
     を備える吐出ヘッド構造体。
  8.  請求項1~6のいずれか1つに記載の液体吐出ヘッドと、
     前記液体吐出ヘッドを固定するフレームと
     を備え、
     前記遮蔽部は、前記フレームの一部を兼ねている
    吐出ヘッド構造体。
  9.  請求項7または8に記載の吐出ヘッド構造体と、
     前記吐出ヘッド構造体に対して記録媒体を搬送する搬送部と
     を備える記録装置。
  10.  請求項7または8に記載の吐出ヘッド構造体と、
     記録媒体にコーティング剤を塗布する塗布機と
     を備える記録装置。
  11.  請求項7または8に記載の吐出ヘッド構造体と、
     記録媒体を乾燥させる乾燥機と
     を備える記録装置。
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