(57)【要約】      （修正有）【課題】ノズル面を効率的に冷却できる印刷装置を提供する。【解決手段】ドラム２０に対面するヘッドカバー４１に形成された複数の開口４１ａを介して、インクジェットヘッド４３のノズル面４３ｃはドラムに対面している。また、ヘッドカバーはインクジェットヘッドの上流に向けて冷却部位が延設されている。冷却部位には冷媒を循環させる冷却管４２ａ，４２ｂが備えられており、冷却管に冷媒を供給及び回収し、冷却部位を冷却させている。乾燥送風機構は、ドラムと冷却部位との隙間から冷却部位に向けて乾燥風を送風するため、乾燥風は冷却部位にあたって冷却され、冷却された乾燥風がヘッドカバーに沿って流れる。この乾燥風がノズル面に沿って流れるときに、ノズル面を冷却する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転する円筒形のドラムの周面にノズル面を配向させたインクジェットヘッドを有する印刷装置であって、
前記ノズル面と前記ドラムとの間に湿度が１０％以下の乾燥風を送風する乾燥送風機構を備えたことを特徴とする印刷装置。
【請求項２】
前記乾燥送風機構は、前記インクジェットヘッドに記録媒体が送られてくる上流から下流の方向に送風することを特徴とする請求項１に記載の印刷装置。
【請求項３】
前記インクジェットヘッドの上流には下流方向に延びる板材を配置し、同板材を冷却する冷却機構を有することを特徴とする請求項２に記載の印刷装置。
【請求項４】
前記冷却機構は、前記板材に冷媒を供給及び回収する冷却管を有することを特徴とする請求項３に記載の印刷装置。
【請求項５】
前記ドラムに対面するヘッドカバーを有し、同ヘッドカバーには複数の前記インクジェットヘッドのノズル面に対応する位置のそれぞれに開口が形成されており、かつ、同ヘッドカバーは上流に向けて延設された冷却部位を有し、同冷却部位には冷媒を循環させる冷却管が備えられており、同冷却管に同冷媒を供給及び回収するとともに、
前記乾燥送風機構は、前記ドラムと前記冷却部位との隙間から同冷却部位に向けて前記乾燥風を送風することを特徴とする請求項２に記載の印刷装置。
【請求項６】
インクはＵＶインクであり、紫外線を照射して記録媒体に定着させることを特徴とする請求項２〜請求項５のいずれかに記載の印刷装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、印刷装置に関し、特に、回転する円筒形のドラムの周面にノズル面を配向させた印刷装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ドラムの周面にラインヘッドを配置したインクジェットプリンターが知られている。そして、画質改善の為のプレコートを施すインクジェットプリンターでは、プレコート後に記録媒体を加熱乾燥させる。加熱されたドラムがインクジェットプリンターのヘッドに対面すると、同ドラムから発せられる熱がノズル面を加熱させてしまう。ノズル面が加熱されると内部の吐出液が増粘し、吐出性に影響を与える。
【０００３】
特許文献１に開示されるインクジェットプリンターでは、前記影響を防ぐ為、ラインヘッドをドラムから退避させてメンテナンスを行なうときに、ラインヘッドのノズル面を覆うキャップ部材に冷却風を吹き付けてノズル面を冷却することが記載されている。
また、メンテナンス中でないときは、記録媒体やドラムの側に向けて冷風を送風している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−１８０４２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した従来のものでは、ノズル面をキャップ部材で覆う間しか冷却できない為、メンテナンス中でないと冷却することができなかった。ライン方式のインクジェットプリンターは、ヘッドに対してメンテナンスを行う間隔がシリアル方式のインクジェット装置に比べて長くなる為、ノズル面を効果的に冷却することができなかった。
また、メンテナンス中でないときは、ノズル面ではなく、記録媒体やドラムに向けて送風しているので、ノズル面はなかなか冷却されなかった。
【０００６】
本発明は、ノズル面を効率的に冷却できる印刷装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、回転する円筒形のドラムの周面にノズル面を配向させたインクジェットヘッドを有する印刷装置であって、前記ノズル面と前記ドラムとの間に湿度が１０％以下の乾燥風を送風する乾燥送風機構を備えた構成としてある。
前記のように構成した本発明では、乾燥送風機構は前記ノズル面と前記ドラムとの間に湿度が１０％以下の乾燥風を送風する。すなわち、乾燥風であるので、冷却されても結露しない。
【０００８】
また、本発明の一態様では、前記ドラムに対面するヘッドカバーを有し、同ヘッドカバーには複数の前記インクジェットヘッドのノズル面に対応する位置のそれぞれに開口が形成されており、かつ、同ヘッドカバーは上流に向けて延設された冷却部位を有し、同冷却部位には冷媒を循環させる冷却管が備えられており、同冷却管に同冷媒を供給及び回収するとともに、前記乾燥送風機構は、前記ドラムと前記冷却部位との隙間から同冷却部位に向けて前記乾燥風を送風する構成としてある。
【０００９】
前記のように構成した本発明では、前記ドラムに対面するヘッドカバーに形成された複数の開口を介して、前記インクジェットヘッドのノズル面は前記ドラムに対面している。また、同ヘッドカバーは前記インクジェットヘッドの上流に向けて冷却部位が延設されている。同冷却部位には冷媒を循環させる冷却管が備えられており、同冷却管に同冷媒を供給及び回収している。すると、冷却管を介して冷却部位を冷却させることになる。
【００１０】
前記乾燥送風機構は、前記ドラムと前記冷却部位との隙間から同冷却部位に向けて前記乾燥風を送風するため、同乾燥風は冷却部位にあたって冷却され、冷却された乾燥風がヘッドカバーに沿って流れる。この乾燥風が前記ノズル面に沿って流れるときに、同ノズル面を冷却する。
冷却風が記録媒体に当接してからノズル面に到達する場合は、記録媒体に当接した時点で温度が上昇してしまい、ノズル面を冷却する効果が減少する。これに対して、本態様によれば、記録媒体に当接する前にノズル面を冷却できるので、効率的に冷却することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態にかかるインクジェットプリンターの概略断面図である。
【図２】同インクジェットプリンターのインクヘッドの平面図である。
【図３】同インクジェットプリンターのノズル面を冷却する様子を示す拡大断面図である。
【図４】同インクジェットプリンターにおけるドットの吐出順序を示す説明図である。
【図５】本発明を適用したラインヘッドを採用するインクジェットプリンターの概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面にもとづいて本発明の実施形態を説明する。
図１は、本発明の一実施形態にかかるインクジェットプリンターの概略断面図である。
同図において、本インクジェットプリンター１０は、ドラム２０と、乾燥送風機構３０と、ヘッド部４０とを備えている。
ドラム２０は、概ね円筒形状であり、内部には円筒壁面２１を加熱するヒーター２２を備えている。ヒーター２２によって円筒壁面２１を加熱することで、同円筒壁面２１の外周面に保持される記録媒体５０を加熱し、水性レジンインクの乾燥を早める。
【００１３】
ドラム２０の円筒壁面２１の外周面には、軸芯方向に沿って平行に二本の溝２１ａ，２１ａを形成してあり、矩形の記録媒体５０を円筒壁面２１の外周面に沿わせた状態で、同記録媒体５０の両端をそれぞれ各溝２１ａ，２１ａに挿入して係止させる。これにより、ドラム２０が回転しても、記録媒体５０は円筒壁面２１の外周面に保持される。
円筒壁面２１の外周面に各溝２１ａ，２１ａの間にはスポンジ等の多孔質部材を保持するドレン部位２１ｂを形成してある。後述するようにしてヘッド部４０からインクが吐出されるが、吐出されないノズル内のインクの粘度が増大するとノズル詰まりなどの原因となる。この為、このようなノズルからは記録媒体５０がない領域であるドレン部位２１ｂに定期的にインクを吐出させ、インクの増粘を防止する。
なお、溝２１ａ，２１ａは、この２つ以外にも記録媒体５０の大きさに応じて形成することができる。また、記録媒体５０の両端を支持する構造としては、溝以外の構造で挟み込んだり、吸引させたりするなど適宜変更可能である。
【００１４】
乾燥送風機構３０は、送風ポンプ３１と、ドライヤー３２と、管路３３と、排気ノズル３４を備えている。送風ポンプ３１は、外気を吸引して管路３３ａへ排気する。管路３３ａは送風ポンプ３１とドライヤー３２とを連結しており、ドライヤー３２は供給された空気から水分を除去することで常温で湿度が１０％以下の乾燥空気とする。一例として、メンブレンドライヤーなどを採用可能である。また、冷却して結露させ、結露後の空気を排気するものでもよい。ドライヤー３２の排気口には管路３３ｂが連結されている。管路３３ｂはヘッド部４０と共に移動する排気ノズル３４に連結されている。排気ノズル３４の形状については、ヘッド部４０とともに説明する。
【００１５】
ヘッド部４０は、ヘッドカバー４１と、冷却プレート４２と、インクジェットヘッド４３と、ミスト吸引部４４とを備えている。
図２は、同インクジェットプリンターのインクヘッドの平面図であり、図３は、同インクジェットプリンターのノズル面を冷却する様子を示す拡大断面図である。
ヘッドカバー４１は、ドラム２０に対面する板状の部材であり、熱伝導に優れた部材、例えば、金属で形成されている。ドラム２０は、記録媒体を保持した状態で図１において時計回り方向に回転する。このとき、インクジェットヘッド４３に対して記録媒体が送られてくる方向を上流と呼び、ドラム２０が回転するにつれて記録媒体が送られていく方向を下流と呼ぶ。
【００１６】
ヘッドカバー４１は上流方向から下流方向に所定の幅を有しており、上流側の部位に冷却プレート４２が載置されている。冷却プレート４２はドラム２０の回転軸方向に貫通し、かつ、ドラムの回転方向において所定の間隔を隔てた二つの貫通孔である冷却管４２ａ，４２ｂを有しており、冷却プレート４２における一端の開口については、Ｕ字管で両者を連結するように封止してある。冷却プレート４２における他端の開口については、冷却管４２ａを冷媒の流入口とし、冷却管４２ｂを冷媒の流出口としている。すなわち、外部の図示しない冷却装置が冷媒を冷却し、所定の管路を経て、冷却プレート４２の冷却管４２ａに向けて同冷媒を流入させ、冷却管４２ｂから流出される冷媒を回収する。これにより、冷却プレート４２は冷却され、その冷却熱は当該冷却プレート４２が載置されるヘッドカバー４１へと伝達される。
【００１７】
この冷却プレート４２とヘッドカバー４１とは別体として形成しているが、機能的には一体となった冷却用の板材といえる。従って、一つの部材で構成しても良い。また、ヘッドカバー４１に冷却プレート４２と同一形状の開口を設け、冷却プレート４２をドラム２０の側に露出させて配置することもできる。なお、図示しない冷却装置と所定の管路と冷却プレート４２とヘッドカバー４１は冷却機構に相当する。
【００１８】
このように、前記インクジェットヘッド４３の上流には下流方向に延びる板材（ヘッドカバー４１の一部）を配置し、同板材を冷却する冷却機構を有している。そして、この冷却機構は、前記板材に冷媒を供給及び回収する冷却管４２ａ，４２ｂを有している。
ヘッドカバー４１の下流側の部位には複数の色インクに対応したインクジェットヘッド４３が装着されている。インクジェットヘッド４３は、色インクであるシアン（Ｃ），マゼンタ（Ｍ），イエロー（Ｙ），ブラック（Ｋ），ライトシアン（Ｌｃ），ライトマゼンタ（Ｌｍ）に対応して、各色について二つずつ（４３ａ，４３ｂ）を一組として配置されている。
【００１９】
それぞれのインクジェットヘッド４３は、ドラムの回転軸方向に所定間隔（ノズルピッチ）を開けて複数のノズルが開口したノズル面４３ｃを有しており、同ノズル面４３ｃをドラム２０の側に向けて配置されている。図２に示すように、一組のインクジェットヘッド４３（４３ａ，４３ｂ）は、ノズルの列がドラム２０の回転軸方向にピッチＰ１だけ重なるように配置されている。一方、異なる色インクごとに配置されるインクジェットヘッド４３同士は、ドラム２０の回転軸方向において互いに重ならないように、ピッチＰ２だけ間隙をおいて配置されている。この結果、シアンに対応して二つのシアン（Ｃ１，Ｃ２）用のインクジェットヘッド４３（４３ａ，４３ｂ）がピッチＰ１だけ重なるように千鳥状に配置され、シアンに対応した二つのシアン（Ｃ１，Ｃ２）用のインクジェットヘッド４３ｂとマゼンタに対応した二つのマゼンタ（Ｍ１，Ｍ２）用のインクジェットヘッド４３（４３ａ，４３ｂ）におけるインクジェットヘッド４３ａとはピッチＰ２だけ間隔をあけて配置されることになる。以下、マゼンタ用、イエロー用、ブラック用、ライトシアン用、ライトマゼンタ用と、各インクジェットヘッド４３（４３ａ，４３ｂ）が配置されている。
【００２０】
ヘッドカバー４１は、各インクジェットヘッド４３（４３ａ，４３ｂ）のノズル面４３ｃをドラム２０に対面させるように、それぞれのインクジェットヘッド４３（４３ａ，４３ｂ）ごとに開口４１ａを形成してあり、それぞれのインクジェットヘッド４３（４３ａ，４３ｂ）は各開口４１ａに対してノズル面４３ｃを囲むようにしてシール部材４１ｂを介して接している。シール部材４１ｂは開口４１ａの縁部とインクジェットヘッド４３（４３ａ，４３ｂ）の外周との間に介在されて、水密性を保持している。
【００２１】
なお、各色毎に二つのインクジェットヘッド４３（４３ａ，４３ｂ）を使用したり、千鳥配置しているのは一例に過ぎず、インクジェットヘッドのノズル数などによって適宜変更可能である。
ヘッドカバー４１の下流側には、同ヘッドカバー４１と並んでミスト吸引部４４が配設されている。ミスト吸引部４４はドラム２０に対面する開口を有する吸引ノズルであり、インクジェットヘッド４３から吐出されたものの、記録媒体に付着せずに浮遊したミストを吸引する。
このように、本インクジェットプリンター１０は、回転する円筒形のドラム２０の周面にノズル面４３ｃを配向させたインクジェットヘッド４３を有する印刷装置である。
【００２２】
図３に示すように、排気ノズル３４は、連通部３４ａと開口３４ｂとを有する。排気ノズル３４は図２に示すように、ドラム２０の回転軸方向と平行な方向であるヘッドカバー４１の幅方向に沿って配置されており、連通部３４ａを介してドライヤー３２から送られてくる乾燥空気をヘッドカバー４１の幅方向にわたって供給する。開口３４ｂは、連通部３４ａを介して送られてきた乾燥空気を吹き出して乾燥風とするものであり、ヘッドカバー４１におけるドラム２０に対面する側の面に対面して開口している。すなわち、開口３４ｂから吹き出される乾燥空気は、最初にヘッドカバー４１における冷却プレート４２が配置された面とは反対側の面に当接する。
【００２３】
従って、乾燥送風機構３０は、前記ノズル面４３ｃと前記ドラム２０との間に湿度が１０％以下の乾燥風を送風する。また、この乾燥送風機構３０は、前記インクジェットヘッド４３に記録媒体が送られてくる上流から下流の方向に送風している。
ヘッドカバー４１は、冷却プレート４２によって冷却されているから、ヘッドカバー４１に当接した乾燥風は冷却され、冷却されつつヘッドカバー４１に沿って上流から下流へと流れていく。乾燥風は冷却プレート４２が配設された部位から下流側に流れていくので、開口４１ａを介して露出しているインクジェットヘッド４３のノズル面４３ｃに沿って流れる。
【００２４】
ドラム２０の内部にはヒーター２２が配置されているので、ドラム２０の円筒壁面２１も加熱される。この結果、円筒壁面２１からの輻射熱はノズル面４３ｃに照射され、ノズル面４３ｃは加熱されることになる。しかし、冷却された乾燥風がノズル面４３ｃに沿って流れることでノズル面４３ｃの温度上昇を防止することができ、インクジェットヘッド４３内に貯留しているインク液が増粘することを防止できる。上述したように開口３４ｂはヘッドカバー４１に向けて開口しているので、吹き出される乾燥風は、記録媒体と交差する方向に吹き出されているわけではない。また、排気ノズル３４はヘッドカバー４１と共に移動するので、印刷中は常にノズル面４３ｃを冷却することができる。
【００２５】
以上説明したように、本実施例では、前記ドラム２０に対面するヘッドカバー４１を有し、同ヘッドカバー４１には複数の前記インクジェットヘッド４３のノズル面４３ｃに対応する位置のそれぞれに開口４１ａが形成されており、かつ、同ヘッドカバー４１は上流に向けて延設された冷却部位を有し、同冷却部位には冷媒を循環させる冷却管４２ａ，４２ｂが備えられており、同冷却管に同冷媒を供給及び回収するとともに、前記乾燥送風機構３０は、前記ドラム２０と前記冷却部位との隙間から同冷却部位に向けて前記乾燥風を送風している。
【００２６】
図４は、同インクジェットプリンターにおけるドットの吐出順序を示す説明図である。
本インクジェットプリンター１０では、ドラム２０を回転させることで記録媒体を繰り返しヘッド部４０に対面させ、かつ、ヘッド部４０を図示しない駆動機構によってドラム２０の回転軸方向に所定ピッチで移動させていく。
図４に示すように、ヘッド部４０の初期位置では、記号「１」で示すドット位置にインク滴を吐出可能である。ドラム２０の回転に伴うドットピッチでＹ方向にインク滴が吐出される。ドラム２０が１回転したらＸ方向にヘッド移動ピッチだけヘッド部４０を移動させ、同様にドラム２０の回転に伴うドットピッチで記号「２」で示すドット位置にＹ方向にインク滴が吐出される。以下、同様に記号「３」で示すドット位置、記号「４」で示すドット位置にてＹ方向にインク滴が吐出される。ヘッド移動ピッチで４回ヘッド部４０を駆動するとノズルピッチと一致する。
【００２７】
このようにヘッド部４０を繰り返し記録媒体の幅方向に移動させながら印刷を行う為、本インクジェットプリンター１０はシリアルプリンターの一種である。なお、ノズルピッチを１／６００ドットとしており、回転に伴うドットピッチは１２００ｄｐｉとしている。
この基本的なドット配置を前提として、記録媒体のほぼ全幅と長さの範囲にわたって効率的にノズルを駆動して印刷を行う。本実施例では、水性レジンインクを使用し、ドラム２０を介して加熱された記録媒体に吐出させ、乾燥過程を早めて高速に印刷することができる。
【００２８】
図５は、本発明を適用したラインヘッドを採用する実施例であるインクジェットプリンターの概略断面図である。
複数のラインヘッド１４３は、ドラム１２０の外周位置に所定の間隔を隔てて配置されている。ラインヘッド１４３は、ＵＶ色インクであるシアン（Ｃｙ），マゼンタ（Ｍａ），ブラック（Ｂｋ），イエロー（Ｙｅ）ごとに配置されている。それぞれのラインヘッド１４３のノズル面はヘッドカバー１４１に形成されている開口を介してドラム１２０の外周面に向けて露出されている。
【００２９】
ヘッドカバー１４１におけるラインヘッド１４３の上流側の位置には冷却プレート１４２が配置されており、同冷却プレート１４２にはドラム１２０の回転軸方向に貫通し、かつ、ドラム１２０の回転方向において所定の間隔を隔てた二つの貫通孔である冷却管１４２ａ，１４２ｂを有している。外部の図示しない冷却装置が冷媒を冷却し、所定の管路を経て、冷却プレート１４２の冷却管１４２ａに向けて同冷媒の流入させ、冷却管１４２ｂから流出される冷媒を回収する。これにより、冷却プレート１４２は冷却され、その冷却熱は当該冷却プレート１４２が載置されるヘッドカバー１４１へと伝達される。
【００３０】
本実施例においては、図示しない冷却装置と所定の管路と冷却プレート１４２とヘッドカバー１４１が冷却機構に相当する。
また、ヘッドカバー１４１の上流側の部位であってドラム１２０に対面する部位には、排気ノズル１３４が配置されており、送風ポンプ１３１と、ドライヤー１３２と、管路１３３とにより、乾燥した空気が送風され、乾燥風をヘッドカバー１４１におけるドラム１２０に対面する部位に吹き付ける。本実施例においては、送風ポンプ１３１と、ドライヤー１３２と、管路１３３と、排気ノズル１３４とによって乾燥送風機構１３０を構成している。
【００３１】
この乾燥風は、冷却プレート１４２によって冷却されているヘッドカバー１４１に吹き付けられるので冷却され、冷却された後に下流に向けて流れていく。下流側にはラインヘッド１４３のノズル面１４３ｃが配置されているので、同ノズル面１４３ｃを効率的に冷却することができる。
ヘッドカバー１４１におけるラインヘッド１４３の下流側には、所定の間隔を隔ててミスト部１４４が配置されており、ラインヘッド１４３から吐出されたものの、記録媒体に付着せずに浮遊したミストを吸引する。
【００３２】
本インクジェットプリンターはＵＶ色インクを使用するため、ミスト部１４４よりも下流側にＵＶランプ１４５が配置されている。各ラインヘッド１４３からＵＶインクのインク滴が記録媒体に向けて吐出されると、同記録媒体の移動に伴ってインク滴はＵＶランプ１４５に対面する位置に搬送されてＵＶ光の照射を受ける。すると、ＵＶインクが反応して硬化及び定着する。この反応時には反応熱を発するため、ドラム２０は加熱し、加熱による輻射熱がラインヘッド１４３を加熱することになる。
【００３３】
しかし、上述したように冷却された乾燥風がヘッドカバー１４１に沿ってノズル面１４３ｃに流れるため、ノズル面１４３ｃを直に冷却することができる。
このように、本実施例では、インクはＵＶインクであり、紫外線を照射して記録媒体に定着させている。
【００３４】
なお、本発明は前記実施例に限られるものでないことは言うまでもない。当業者であれば言うまでもないことであるが、
・前記実施例の中で開示した相互に置換可能な部材および構成等を適宜その組み合わせを変更して適用すること
・前記実施例の中で開示されていないが、公知技術であって前記実施例の中で開示した部材および構成等と相互に置換可能な部材および構成等を適宜置換し、またその組み合わせを変更して適用すること
・前記実施例の中で開示されていないが、公知技術等に基づいて当業者が前記実施例の中で開示した部材および構成等の代用として想定し得る部材および構成等と適宜置換し、またその組み合わせを変更して適用すること
は本発明の一実施例として開示されるものである。
【符号の説明】
【００３５】
１０…インクジェットプリンター、２０…ドラム、２１…円筒壁面、２１ａ…溝、２１ｂ…ドレン部位、２２…ヒーター、３０…乾燥送風機構、３１…送風ポンプ、３２…ドライヤー、３３（３３ａ，３３ｂ）…管路、３４…排気ノズル、３４ａ…連通部、３４ｂ…開口、４０…ヘッド部、４１…ヘッドカバー、４１ａ…開口、４１ｂ…シール部材、４２…冷却プレート、４２ａ，４２ｂ…冷却管、４３（４３ａ，４３ｂ）…インクジェットヘッド、４３ｃ…ノズル面、４４…ミスト吸引部、５０…記録媒体、１２０…ドラム、１３０…乾燥送風機構、１３１…送風ポンプ、１３２…ドライヤー、１３３…管路、１３４…排気ノズル、１４１…ヘッドカバー、１４２…冷却プレート、１４２ａ，１４２ｂ…冷却管、１４３…ラインヘッド、１４３ｃ…ノズル面、１４４…ミスト部、１４５…ＵＶランプ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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