(57)【要約】【課題】発熱部材の冷却を比較的簡単な構成で効果的に促進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。【解決手段】記録媒体に対して吐出したインクに含まれている気化成分が気化するときの気化熱を利用して記録媒体に接する金属部材から熱を奪い、その金属部材によって記録ヘッドを冷却する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録ヘッドから記録媒体の記録領域に対してインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置であって、
前記記録ヘッドが前記記録媒体の前記記録領域に対してインクを吐出した後に、前記記録媒体の記録が成された領域が冷却用部材に当接し、該冷却用部材に前記インクジェット記録装置の発熱部が当接することを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
前記発熱部は前記記録ヘッドであることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置。
【請求項３】
前記発熱部は、駆動回路の少なくとも一部または駆動部であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のインクジェット記録装置。
【請求項４】
前記記録媒体の前記記録が成された領域が当接する位置と、前記インクジェット記録装置の発熱部が当接する位置と、は前記冷却用部材の異なる位置であることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項５】
前記記録媒体の前記記録領域の位置と、前記インクジェット記録装置の発熱部が当接する位置と、は隣接していることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項６】
前記冷却用部材は、金属であることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット記録装置に関し、さらに詳しくは、インクジェット記録装置が備える発熱部材を冷却する手段を備えたインクジェット記録装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、高解像度のデジタルカメラが広く普及することにより、精細で記録Ｄｕｔｙが高く、また連続印字が可能なインクジェット記録装置が必要とされるようになってきている。なお、ここで記録Ｄｕｔｙとは、単位記録領域における、最大インク付与量に対する実際のインク付与量の割合である。紙などの記録媒体に対して印字を行うインクジェット記録ヘッドのインク吐出方法には、静電気力を用いたものや、ピエゾ素子の変形を用いたもの、インクを加熱した際の発泡エネルギを用いたものがある。
【０００３】
このうち、インクの発泡エネルギを利用したサーマルインクジェット方式の記録ヘッドはその動作原理から、連続吐出時に記録ヘッドに印加される熱量が記録ヘッドから放熱される熱量を上回ると、記録ヘッドの温度が上昇し吐出条件の変化を起こす。そして、過度の温度上昇は記録ヘッド自身の破壊を引き起こすため、記録ヘッドの温度上昇対策は重要な技術課題である。
【０００４】
またサーマルインクジェット方式以外であっても、例えば駆動回路増幅器のような発熱が避けられない部材の過度の温度上昇は、その部材自身の破壊を引き起こしたり、温度制御による駆動停止を引き起こしたりするために、温度上昇対策は重要な技術課題となる。
【０００５】
従来、温度上昇対策については様々な提案がされており、例えば、特許文献１に記載のインクジェット記録装置は、記録ヘッドが動作中に一定の温度を超えた時に吐出を一時中断し休止期間を設けることで記録ヘッドの温度を下げる方法である。また、特許文献２に記載のインクジェット記録装置は、送風ファンを用いることで発熱部材の熱拡散を促し温度を下げる方法である。また、特許文献３に記載のインクジェット記録装置は、駆動回路電力増幅器の放熱器に廃インクを接触させ、前期廃インクを気化させる事により前記廃インク量を減少する、また廃インクの気化熱を利用し放熱器を冷却し、前記放熱器サイズを小さくする方法である。
【０００６】
【特許文献１】特開平０７−０４７６９４号公報
【特許文献２】特開平０６−２５５２０８号公報
【特許文献３】特開平１１−５８７７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら特許文献１に記載のインクジェット記録装置は、単位時間当たりに記録できる記録媒体の枚数が少なくなるなど、スループット低下は避けられない。また、特許文献２に記載のインクジェット記録装置は、新規にファン機構を設けることにより装置のコストアップが懸念される。また、特許文献３に記載のインクジェット記録装置は、廃インクを放熱器に直接接触させると前記廃インクの非蒸発成分は放熱器上で気化せずに固着し、冷却効果の低下を引き起こすことがある。
【０００８】
したがって本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、発熱部材の冷却を比較的簡単な構成で効果的に促進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目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
そのため本発明のインクジェット記録装置は、記録ヘッドから記録媒体の記録領域に対してインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置であって、前記記録ヘッドが前記記録媒体の前記記録領域に対してインクを吐出した後に、前記記録媒体の記録が成された領域が冷却用部材に当接し、該冷却用部材に前記インクジェット記録装置の発熱部が当接することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、記録ヘッドが記録媒体の記録領域に対してインクを吐出した後に、記録媒体の記録が成された領域が冷却用部材に当接し、その冷却用部材にインクジェット記録装置の発熱部を当接させる。これによって、発熱部材の冷却を比較的簡単な構成で効果的に促進させることが可能なインクジェット記録装置を実現することができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明のインクジェット記録装置における最良の実施形態を説明する。図１は、本実施形態を適用可能なインクジェット記録装置の斜視図である。本実施形態のインクジェット記録装置は、記録ヘッド１０１から記録媒体１０５に対してインクを吐出することで記録を行うものであり、ガイド軸１０２に沿って矢印Ｘの主走査方向に摺動可能に取り付けられた記録ヘッド１０１を備えている。
【００１２】
記録媒体１０５は、不図示の紙搬送ユニットから矢印Ｙの副走査方向に搬送される。記録ヘッド１０１は、不図示の記録制御部から記録信号を受け取り、矢印Ｘの主走査方向に移動しつつ、記録媒体１０５の印字領域１０７に向かってインクを吐出する。記録ヘッド１０１は、このような記録動作と、所定量だけ記録媒体１０５を矢印Ｙの副走査方向に搬送する搬送動作と、を繰り返すことで記録を行う。
【００１３】
金属部材１０３は本発明の特徴的な構成の１つであり、インクジェット記録装置上に取り付けられて記録中の記録媒体１０５を水平に保つ構成になっている。記録媒体１０５における印字後領域１０６は、印字領域１０７と排紙部１０８との間に設けられている。金属部材１０３の一部は、印字後領域１０６の裏面に接するように位置している。印字後領域１０６ではインクに含まれている気化成分が気化し、その気化熱は記録媒体１０５の温度を低下させ、同時に記録媒体１０５に接する金属部材１０３からも熱を奪う構成である。
【００１４】
この時、記録媒体１０５がカールするなどして記録媒体１０５と金属部材１０３との接触領域が減少すると、熱伝導効率が低下してしまう。そのため、静電吸着（不図示）や、排紙部１０８等を使用して記録媒体１０５の浮きを防ぎ、金属部材１０３との接触領域を上げることが好ましい。
【００１５】
記録ヘッド１０１が印字（以下、記録ともいう）等で好ましくない温度まで昇温すると、記録ヘッド１０１は、シャフト１０２に沿って記録範囲外に設けられた位置まで移動し、金属部材１０３と当接する。
【００１６】
図２は、図１の記録装置における、記録範囲外に設けられた位置での金属部材１０３と記録ヘッド１０１との当接部の拡大図である。記録ヘッド１０１が記録範囲外で印字領域１０７と隣接して設けられた当接位置に移動すると、シャフト１０２が下方に移動し、記録ヘッド１０１のチッププレート（不図示）は金属部材１０３と当接する。この時、記録ヘッド１０１は吸引回復を行うキャップ（不図示）と接触していてもよい。
【００１７】
このように記録ヘッド１０１のチッププレート（不図示）と金属部材１０３とを当接させることで、記録媒体１０５上の印字後領域１０６におけるインクの気化熱を記録ヘッド１０１に伝導して、記録ヘッド１０１の冷却を促進させることができる。
【００１８】
表１は、本件の発明者が行った、記録Ｄｕｔｙ（単位記録領域における、最大インク付与量に対する実際のインク付与量の割合）毎の記録媒体の温度を確認する実験の実験結果をまとめた表である。また、図３は、記録媒体温度（以下、紙面温度ともいう）と記録Ｄｕｔｙとの関係を表わしたグラフである。この実験によれば、記録Ｄｕｔｙが２５％以上あれば、紙面温度は環境温度２６．３℃に比べて約４℃低下する。
【００１９】
実製品形態では、文字印刷のように記録Ｄｕｔｙが比較的低い時は、記録媒体１０５上でのインクの総量が少なくインクの気化熱はあまり得られないが、インクジェット記録ヘッド１０１の温度上昇も少なく本発明の効果を期待する必要性は少ない。これに対して、写真印刷のように記録Ｄｕｔｙが比較的高い記録の時は、インクジェット記録ヘッド１０１の温度上昇は大きくなり、記録媒体１０５上でのインクの総量が多いことで気化熱量は多くなる。また、記録媒体のインク吸収速度の制限や、画質向上を目的とする多パス化のため印字速度が遅くなることが多い。つまり、金属部材１０３が記録媒体１０５に接触する時間も増え、金属部材１０３は効果的に冷却され、ひいてはインクジェット記録ヘッド１０１は効果的に冷却される。
【００２０】
なお、スループットが高いインクジェット記録装置では、金属部材１０３と記録媒体１０５との接触時間が短くなり金属部材１０３の冷却効果が低下することが懸念される。この場合は、印字速度や印字後の排紙速度を下げることで、金属部材１０３と記録媒体１０５との接触時間を延ばし、金属部材１０３を十分冷却させる方法をとってもよい。
【００２１】
また、環境を３０℃、８０％にしてインクの気化量を測定すると２５℃、５５％環境に対して約４０％程度低下するが、この環境下でも冷却効果を得ることは可能であり、通常印字が行われる温湿度範囲では、十分に効果は得られることが推測される。
【００２２】
●試験条件
インクジェット記録装置：ＰＩＸＵＳ ９９０i（メーカ：キヤノン）
記録媒体            ：スーパーフォトペーパーシルキー Ａ４（メーカ：キヤノン）
測定地点              ：印字領域―排紙部  間
印字パターン          ：グレースケールベタ印字
温度測定器            ：放射温度計  ＩＴ−５５０Ｓ（メーカ：ＨＯＲＩＢＡ）
環境温度              ：２６．３℃
環境湿度              ：４０％
初期記録媒体温度      ：２６．４℃
【００２３】
【表１】
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【００２４】
なお、本実施形態では、発熱部材をインクジェット記録ヘッドとして、インクジェット記録ヘッドを冷却する形態で説明したが、発熱部材はこれに限ったものでなく、例えば駆動回路の放熱フィンや駆動モータ（駆動部）を冷却させても良い。
【００２５】
また本実施形態では、冷却用部材を金属部材として説明したが、冷却用部材はこれに限ったものでなく、例えばカーボングラファイトのように熱伝導率の高い部材であれば良い。
【００２６】
また、本実施形態では、冷却用部材である金属部材１０３を印字領域と排紙部との間に設置したが、冷却用部材はこれに限ったものでなく印字領域から排紙部側であれば任意の箇所で良い。ただし、インクの気化成分がインクジェット記録ヘッドに付着することが懸念されるために、印字領域の直下は避けることが好ましい。
【００２７】
また、本実施形態では、冷却用部材は記録媒体の裏面（記録面の裏側）と接触する形態で説明したが、これに限ったものでなく、例えば記録媒体の記録面と接触しても良い。
【００２８】
また、本実施形態では、走査方式のインクジェット記録装置について説明したが、インクジェット記録装置はこれに限ったものでなく、例えばフルマルチ方式のインクジェット記録装置でも良い。
【００２９】
このように、記録媒体に対して吐出したインクに含まれている気化成分が気化するときの気化熱を利用して記録媒体に接する金属部材から熱を奪い、その金属部材によって記録ヘッドを冷却する。これによって、発熱部材の冷却を比較的簡単な構成で効果的に促進させることが可能なインクジェット記録装置を実現することができた。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本実施形態を適用可能なインクジェット記録装置の斜視図である。
【図２】記録範囲外に設けられた位置での金属部材と記録ヘッドとの当接部の拡大図である。
【図３】紙面温度と記録Ｄｕｔｙとの関係を表わしたグラフである。
【符号の説明】
【００３１】
１０１  記録ヘッド
１０２  シャフト
１０３  金属部材
１０５  記録媒体
１０６  印字後領域
１０７  印字領域
１０８  排紙部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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