JP5720309B2 - 液体噴射装置 - Google Patents

Description

本発明は、被噴射材の液体噴射面に液体を噴射する液体噴射装置に関する。

液体をターゲットに噴射する液体噴射装置には、インクを記録媒体に噴射して印刷を施すインクジェット式記録装置が知られている。このようなインクジェット式記録装置によって、にじみなどがない高画質の画像を得るためには、インクを噴射し記録媒体に着滴させた後、インク中の溶媒を素早く空気中に拡散させる必要がある。

このような溶媒拡散のための方法としては、インクが着滴された記録媒体を加熱したり、或いは、前記記録媒体に対して風を吹き付けたりすることが提案されている。例えば、特許文献１（特開２００２−３４７２２６号公報）には、ラインヘッドの記録媒体搬送方向上流と下流で記録媒体の裏面を加熱し、ラインヘッドの下流で記録面を非接触で加熱乾燥するというインク乾燥方式を用いたインクジェットプリンタの構成が開示されている。

また、特許文献２（特開平８−３２３９７７号公報）には、記録媒体を保持、搬送するドラムを加熱式ドラムとするインクジェットプリンタの構成が提案されている。

さらに、特許文献３（特開２００１−１９１５０７号公報）には、インクジェット印刷において、赤外線照射光源と送風機で記録媒体を乾燥させることにより、印字物のにじみを防止する印刷装置が開示されている。
特開２００２−３４７２２６号公報 特開平８−３２３９７７号公報 特開２００１−１９１５０７号公報

ここで、特許文献３（特開２００１−１９１５０７号公報）に記載されているように、赤外線照射光源と送風機（対流生成ユニット）とを、シリアル方式のプリンター１０に設けると、例えば、図７及び図８に示すようなレイアウトとすることができる。図７は従来の液体噴射装置（プリンター）の側面図である。また、図８は従来の液体噴射装置（プリンター）における対流生成ユニット１７０から送られた風の方向を模式的に示す図である。

図７及び図８において、赤外線照射ユニット１６０は、記録媒体Ｓの幅方向（第１の方向）にわたる赤外線照射光源１６１と、赤外線照射光源１６１の発光を反射する反射笠１６２などから構成されて、着滴したインクに赤外線を照射することで加熱を行い、インク中の溶媒の拡散を促進させるものである。

また、対流生成ユニット１７０は、記録媒体Ｓの幅方向（第１の方向）にわたり、インクが着滴した記録媒体Ｓに対して送風するものであり、第１の方向にわたり並べて設けられた複数のファン１７１と、このファン１７１の回転により発生する対流を導く導風部材１７２と、導風部材１７２によって導かれた風を記録媒体Ｓ上に吹き付ける風口部１７３とからか構成されている。

キャリッジ１４は、記録媒体の幅方向に設けられたガイドレール１２に沿って往復移動しつつ、内蔵するヘッドからインクを噴射し記録媒体上に印刷を行う。対流生成ユニット
１７０は、キャリッジ１４の鉛直上方に設けることで、記録媒体Ｓ上に送風し、着滴したインクからの揮発成分を素早く拡散させるようになっている。

ところで、上記のような従来例に係るプリンターでは、対流生成ユニット１７０からの送風は、第１の方向においてキャリッジ１４がある場所では、キャリッジ１４の上面部に風が当たり、これによって風向きが変えられ、風が赤外線照射ユニット１６０に当たってしまい、赤外線照射光源１６１を冷却してしまうこととなる。赤外線照射光源１６１における赤外放射能力は温度の４乗に比例するので、風が当たることで赤外線照射光源１６１の温度が低下すると、その加熱能力が大幅に低下することとなり、その結果、着滴したインクを十分に加熱乾燥させることができなくなり、にじみが発生することで画質が劣化する、という問題があった。

本発明は上記課題を解決するためのもので、本発明に係る液体噴射装置は、記録媒体に液体を噴射するノズルを有する液体噴射ヘッドと、前記液体噴射ヘッドを抱え、前記記録媒体に対して前記液体噴射ヘッドを相対的に走査させるキャリッジと、前記キャリッジの鉛直上方に前記キャリッジの走査方向にわたり設けられ、前記記録媒体に対し赤外線を照射する照射ユニットと、前記キャリッジの鉛直上方に前記キャリッジの走査方向にわたり設けられ、前記記録媒体上で対流を生成させる対流生成ユニットと、前記照射ユニットと前記対流生成ユニットとの間に設けられる隔壁と、を有することを特徴とする。

また、本発明に係る液体噴射装置は、前記隔壁は前記キャリッジと一体的に設けられることを特徴とする。

また、本発明に係る液体噴射装置は、前記隔壁は前記キャリッジの走査方向にわたり設けられることを特徴とする。

また、本発明に係る液体噴射装置は、前記対流生成ユニットは前記記録媒体に対して正圧を与える対流を生成することを特徴とする。

また、本発明に係る液体噴射装置は、前記対流生成ユニットは前記記録媒体に対して負圧を与える対流を生成することを特徴とする。

また、本発明に係る液体噴射装置は、前記キャリッジ及び前記隔壁には赤外線を反射する表層を有することを特徴とする。

以上、本発明の液体噴射装置は、照射ユニットと対流生成ユニットとの間には隔壁が設けられており、このような本発明の液体噴射装置によれば、第１の方向においてキャリッジがある場所でキャリッジの上面部にあたった風は、隔壁に遮られることで、照射ユニットに当たることがない。このため、対流生成ユニットによって生成される対流が、照射ユニットに影響を与えることはなく、照射ユニットの加熱能力が低下することもないので、着滴したインクを十分に加熱乾燥させることができ、にじみの発生を抑制でき高画質化を図ることが可能となる。

本発明の実施形態に係る液体噴射装置の一例であるプリンター１０の分解図である。 本発明の実施形態に係る液体噴射装置の一例であるプリンター１０の概要を示す図である。 本発明の実施形態に係る液体噴射装置の一例であるプリンター１０の側面の模式図である。 プリンター１０の全体構成のブロック図である。 本発明の実施形態に係る液体噴射装置の一例であるプリンター１０における隔壁２０の効果を説明する図である。 本発明の他の実施形態に係る液体噴射装置の一例であるプリンター１０の側面の模式図である。 従来の液体噴射装置（プリンター）の側面図である。 従来の液体噴射装置（プリンター）における対流生成ユニット１７０から送られた風の方向を模式的に示す図である。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。図１は本発明の実施形態に係る液体噴射装置の一例であるプリンター１０の分解図であり、図２はプリンター１０の概要を示す図であり、図３はプリンター１０の側面の模式図であり、図４はプリンター１０の全体構成のブロック図である。

図１に示す赤外線照射ユニット１６０は、隔壁２０の一方側に、図２に示すような形で、キャリッジ１４の走査方向にわたるように配される。また、図１に示す対流生成ユニット１７０は、隔壁２０の他方側に、図２に示すような形で、キャリッジ１４の走査方向にわたるように配されている。図３は、キャリッジ１４の鉛直上方に赤外線照射ユニット１６０と対流生成ユニット１７０とが配された状態をプリンター１０の側面側から見た図である。

プリンター１０は、図１や図２に示すように、棒状のガイドレール１２を有しており、このガイドレール１２には、キャリッジ１４が支持されている。このキャリッジ１４は、キャリッジ駆動ユニット１４０（図４参照）によって主走査方向（第１の方向）をガイドレール１２に沿って往復移動し、記録媒体Ｓ上を走査するようになっている。

キャリッジ１４には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色の色インク（液体）を記録媒体Ｓに噴射するノズルを形成してなるヘッドユニット１５０が搭載されている。これらイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色インクは、主として画像記録用インクとして、上位装置であるコンピューター１等から受信した画像データに基づいた所定画像の描画のために用いられる。なお、以下において、イエローやイエローインクのこと「Ｙ」などと略記することがある。また、本実施形態においては、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色のインクを用いる例について説明しているが、ヘッドユニット１５０で扱い得る色種、色数はこれに限定されるものではない。

コンピューター１は、印刷を行う画像に応じた画像データを、プリンタドライバを介してプリンター１０に送る。画像データには、媒体の各画素についてインク色毎にインクを噴射するか否かを示す画素データが含まれている。

本実施形態で使用する上記の各色インクとしては、例えば、水或いは有機溶剤を溶媒として顔料や染料が分散されてなるインクを適宜用いることができる。また、本発明によるプリンター１０に用いられる記録媒体Ｓとしては、普通紙、再生紙、光沢紙等の各種紙、各種布地、各種不織布、樹脂等の材質からなる記録媒体Ｓが適用可能である。

上記のようなヘッドユニット１５０は、コントローラー１１０に接続されており、ヘッドユニット１５０に対しては、インクの噴射を制御するための信号などが送られる。キャリッジ１４の移動可能範囲の中央部分は、記録媒体Ｓに記録を行う記録領域とされており
、この記録領域には、記録媒体Ｓを非記録面側から水平に支持するプラテン１９が設けられている。

また、プリンター１０には、複数の搬送ローラー１３等により構成され、副走査方向（第２の方向）に記録媒体Ｓを送るための記録媒体搬送ユニット１３０（図４参照）が設けられている。記録媒体搬送ユニット１３０は、画像記録時において、キャリッジ１４の動作に合わせて、記録媒体Ｓの搬送と停止とを繰り返して記録媒体Ｓを間欠的に搬送する。

また、プリンター１０の筐体上面（不図示）には、例えばタッチパネルにより構成され、ユーザーが選択可能な記録モードを表示するとともに、表示された記録モードをユーザーが選択して入力する入力操作ユニット１２０が設けられている。この入力操作ユニット１２０は、後述のコントローラー１１０に接続されており、所定操作に基づいて選択された記録モードに係る信号をコントローラー１１０に対して出力するようになっている。

図３は、本実施形態におけるプリンター１０を制御するための制御ブロックを示したものであり、この制御ブロックにおけるコントローラー１１０は、たとえば、ＣＰＵ１１１、ＲＯＭ１１２、ＲＡＭ１１３からなり、ＲＯＭ１１２に記録された処理プログラムをＲＡＭ１１３に展開してＣＰＵ１１１によりこの処理プログラムを実行するようになっている。また、インターフェイス１０５は、プリンター１０のコントローラー１１０とコンピューター１を接続するために設けられたインターフェイスである。

このコントローラー１１０は、前述の処理プログラムに従い、記録媒体搬送ユニット１３０、キャリッジ駆動ユニット１４０、ヘッドユニット１５０、赤外線照射ユニット１６０、対流生成ユニット１７０等を、動作状況等のステータスに基づいて、制御するようになっている。

赤外線照射ユニット１６０は、キャリッジ１４の鉛直上方において、記録媒体Ｓの幅方向（第１の方向）にわたる赤外線照射光源１６１と、赤外線照射光源１６１の発光を反射する反射笠１６２などから構成されており、記録媒体Ｓに噴射されたインクに対して赤外線を照射することでインクを加熱してインク中の溶媒の拡散を促進させるための装置である。赤外線照射光源１６１は、コントローラー１１０からの制御により、その発光率と発光タイミングが制御できるようになっている。このようにすることで、記録媒体Ｓの種別やインクの種別に応じて、赤外線を照射する量を変化させることもできるようになっている。なお、基本的には、ヘッドユニット１５０で記録媒体Ｓにインクを噴射している間は赤外線照射光源１６１の発光をオンとすることが好ましい。

対流生成ユニット１７０は、記録媒体Ｓの幅方向（第１の方向）にわたり、インクが着滴した記録媒体Ｓに対して送風したり、或いは、インクが着滴した記録媒体Ｓを吸引したりするものであり、キャリッジ１４の鉛直上方において、第１の方向にわたり並べて設けられた複数のファン１７１と、このファン１７１の回転により発生する対流を導く導風部材１７２などから構成されている。導風部材１７２の底面には風口部１７３が設けられており、この風口部１７３から送風したり、或いは、吸引したりすることができるようになっている。

複数のファン１７１は、コントローラー１１０からの制御に基づいて、その回転方向を変更することが可能に構成されており、これにより、対流生成ユニット１７０は記録媒体Ｓに対して正圧を与える対流を生成したり（すなわち、送風したり）、或いは、対流生成ユニット１７０は記録媒体Ｓに対して負圧を与える対流を生成したり（すなわち、吸引したり）することができるようになっている。

また、複数のファン１７１は、コントローラー１１０からの制御に基づいて、その回転数を調整することが可能に構成されており、これにより、対流生成ユニット１７０によって送風を行うときの送風量や、或いは、吸引を行うときの吸引量を調整することができるようになっている。

上記のような対流生成ユニット１７０によって生成される対流によって、記録媒体Ｓに着滴したインクからの揮発成分が速やかに拡散される。これにより、インクからの溶媒成分の揮発を促進することが可能となる。

キャリッジ１４の上面には、キャリッジ１４と一体的に鉛直方向に立設される平板状の隔壁２０が設けられている。このような隔壁２０を構成する平板は、キャリッジ１４の走査方向である第１の方向と平行に構成されており、キャリッジ１４の移動に伴い、赤外線照射ユニット１６０との間の距離と、対流生成ユニット１７０との間の距離とをそれぞれ一定に保つようにして、赤外線照射ユニット１６０と対流生成ユニット１７０との間を移動するようになっている。

上記のような隔壁２０の効果について図５を参照して説明する。図５は本発明の実施形態に係る液体噴射装置の一例であるプリンター１０における隔壁２０の効果を説明する図である。なお、図５においては、対流生成ユニット１７０からは、記録媒体Ｓに対して送風が行われている場合を示しており、対流生成ユニット１７０から送られた風の方向は図中において矢印によって模式的に示している。また、以下、図５に関連して説明することは、対流生成ユニット１７０が記録媒体Ｓを吸引するように負圧を与える場合でも成立することである。

図５（Ａ）はキャリッジ１４が所定位置を走査している状態を示しており、図５（Ｂ）はキャリッジ１４が前記所定位置から移動しこれと異なる位置を走査している状態を示している。

図５（Ａ）及び図５（Ｂ）に示されるように、対流生成ユニット１７０から送風された風は、キャリッジ１４の走査位置にかかわらず、キャリッジ１４の上面部にあたり、向きを変えるが、この風が隔壁２０によって遮られるので、赤外線照射ユニット１６０に向かうことはない。

以上のような本発明に係る液体噴射装置（プリンター１０）では、赤外線照射ユニット１６０と対流生成ユニット１７０との間には隔壁２０が設けられており、このような本発明の液体噴射装置（プリンター１０）によれば、第１の方向においてキャリッジ１４がある場所でキャリッジ１４の上面部にあたった風は、隔壁２０に遮られることで、赤外線照射ユニット１６０に当たることがない。このため、対流生成ユニット１７０によって生成される対流が、赤外線照射ユニット１６０に影響を与えることはなく、赤外線照射ユニット１６０の加熱能力が低下することもないので、着滴したインクを十分に加熱乾燥させることができ、にじみの発生を抑制でき高画質化を図ることが可能となる。

上記のような隔壁２０及びキャリッジ１４は、赤外線照射ユニット１６０から照射される赤外線を反射する表層を有することが好ましい。このような表層としては赤外線を８０％以上反射するものが好ましく、具体的には隔壁２０及びキャリッジ１４の表層に金、銀、アルミニウム、ステンレスなどを用いることによりこれを実現することができる。隔壁２０及びキャリッジ１４に良好な赤外線反射表層を備えることで、隔壁２０やキャリッジ１４によって反射された赤外線が、周辺の記録媒体Ｓに照射されるので、赤外線照射光源１６１からの照射光を無駄なく効率的に活用することが可能となる。

次に、本発明の他の実施形態について説明する。先の実施形態においては、隔壁２０がキャリッジ１４と一体的に設けられていたのに対して、本実施形態においては、隔壁２０は不図示の筐体側と一体的に設けられている点で異なっている。その他の点では、先の実施形態と同様であるので、以下、このような相違点について説明する。

図６は本発明の他の実施形態に係る液体噴射装置の一例であるプリンター１０の側面の模式図である。本実施形態においては、赤外線照射ユニット１６０と対流生成ユニット１７０との間に、キャリッジ１４の走査方向である第１の方向にわたり、平板状の隔壁２０が筐体側に固定される形で設けられている。隔壁２０とキャリッジ１４との間には間隙ｇが設定され、キャリッジ１４が走査のために移動しても隔壁２０と衝突することがないようにされている。また、この間隙ｇは、対流生成ユニット１７０による対流が、赤外線照射ユニット１６０側に影響しない程度の、ごく僅かな距離に設定される。このような実施形態によっても、先の実施形態と同様の効果を享受することができる。

以上、本発明の液体噴射装置は、照射ユニットと対流生成ユニットとの間には隔壁が設けられており、このような本発明の液体噴射装置によれば、第１の方向においてキャリッジがある場所でキャリッジの上面部にあたった風は、隔壁に遮られることで、照射ユニットに当たることがない。このため、対流生成ユニットによって生成される対流が、照射ユニットに影響を与えることはなく、照射ユニットの加熱能力が低下することもないので、着滴したインクを十分に加熱乾燥させることができ、にじみの発生を抑制でき高画質化を図ることが可能となる。

１・・・コンピューター、１０・・・プリンター、１２・・・ガイドレール、１３・・・搬送ローラー、１４・・・キャリッジ、１９・・・プラテン、２０・・・隔壁、１０５・・・インターフェイス、１１０・・・コントローラー、１１１・・・ＣＰＵ、１１２・・・ＲＯＭ、１１３・・・ＲＡＭ、１２０・・・入力操作ユニット、１３０・・・記録媒体搬送ユニット、１４０・・・キャリッジ駆動ユニット、１５０・・・ヘッドユニット、１６０・・・赤外線照射ユニット、１６１・・・赤外線照射光源、１６２・・・反射笠、１７０・・・対流生成ユニット、１７１・・・ファン、１７２・・・導風部材、１７３・・・風口部

Claims (6)

1. 記録媒体に液体を噴射するノズルを有する液体噴射ヘッドと、
   前記液体噴射ヘッドを抱え、前記記録媒体に対して前記液体噴射ヘッドを相対的に走査させるキャリッジと、
   前記キャリッジの鉛直上方に前記キャリッジの走査方向にわたり設けられ、前記記録媒体に対し赤外線を照射する照射ユニットと、
   前記キャリッジの鉛直上方に前記キャリッジの走査方向にわたり設けられ、前記記録媒体上で対流を生成させる対流生成ユニットと、
   前記照射ユニットと前記対流生成ユニットとの間に設けられる隔壁と、を有することを特徴とする液体噴射装置。
2. 前記隔壁は前記キャリッジと一体的に設けられることを特徴とする請求項１に記載の液体噴射装置。
3. 前記隔壁は前記キャリッジの走査方向にわたり設けられることを特徴とする請求項１に記載の液体噴射装置。
4. 前記対流生成ユニットは前記記録媒体に対して正圧を与える対流を生成することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の液体噴射装置。
5. 前記対流生成ユニットは前記記録媒体に対して負圧を与える対流を生成することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の液体噴射装置。
6. 前記キャリッジ及び前記隔壁には赤外線を反射する表層を有することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の液体噴射装置。

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