(57)【要約】【課題】  インクジェット記録装置において、ヒータからプラテンに伝わる熱の逃げを抑え、プラテンの部分的な温度差を抑え、良好な記録を可能にする。【解決手段】  溶剤系のインクを吐出するインクジェット記録ヘッド２に対向する平板状の金属製のプラテン１が、ガラス繊維を含有するポリフェニレンサルファイドによって成形された支持部材９を介して、金属製のフレーム４に対して直接接触しない状態で固定されている。プラテン１には、プラテン１上の記録媒体上のインクを迅速に乾燥させるためのヒータ７が取り付けられている。支持部材９は、長穴９ａを貫通するボルト１０によってフレーム４に固定されており、長穴９ａ内のボルト１０の位置をずらすことによって、支持部材９およびそれに支持されたプラテン１と、フレーム４およびそれに支持されたインクジェット記録ヘッド１との相対位置を調節することができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体にインクを吐出するインクジェット記録ヘッドと、
前記インクジェット記録ヘッドと対向する位置にあり、前記記録媒体を支持する平板状の金属製のプラテンと、
前記プラテンに取り付けられているヒータと、
合成樹脂からなる、前記プラテンの支持部材と
を有するインクジェット記録装置。
【請求項２】
前記支持部材は、前記プラテンと金属製のフレームとの間に位置し、前記プラテンを、前記フレームに対して直接接触しない状態で固定している、請求項１に記載のインクジェット記録装置。
【請求項３】
前記支持部材は、前記プラテンの前記フレームに対する相対位置を調整可能なものである、請求項２に記載のインクジェット記録装置。
【請求項４】
前記支持部材は長穴を有し、該長穴を貫通するボルトまたはピンによって前記フレームに固定されており、前記ボルトまたはピンの、前記長穴内の位置をずらすことによって、前記プラテンの前記フレームに対する相対位置を調整可能である、請求項３に記載のインクジェット記録装置。
【請求項５】
前記支持部材は、ガラス繊維が混入された合成樹脂から形成されている、請求項１〜４のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項６】
前記支持部材の材料である前記合成樹脂はポリフェニレンサルファイドである、請求項１〜５のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項７】
前記インクジェット記録ヘッドは、溶剤系のインクを前記記録媒体に向けて吐出して記録を行うものである、請求項１〜６のいずれか１項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する。
【背景技術】
【０００２】
従来、記録媒体にインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置が広く普及している。近年では、家庭用プリンタやオフィス用プリンタとして書類や葉書などを作成するために用いられるのみならず、屋外に置かれる表示物などの記録のためにインクジェット記録装置が用いられることもある。その場合、風雨や日光の影響で色が褪せたり落ちたりすることを抑えるために、溶剤系のインクが用いられて、例えば塩化ビニールや紙等のシートに記録が行われる。
【０００３】
具体的には、インクジェット記録ヘッドから吐出されたインクがプラテン上の記録媒体に着弾して、画像の記録が行われる。この時、記録媒体に付着したインク滴の乾燥時間が長いと、隣接するインク滴が混じり合って滲みの原因となったり、ぼやけた画像になる問題がある。また、インクの乾燥時間が長いと、その乾燥時間を考慮すると記録速度を速くすることが困難であるとともに、記録後の記録媒体をインクが乾くまで保管しておくための広いスペースが必要であるなど、作業効率が非常に悪くなる。特に、屋外に置かれる表示物など、記録媒体が比較的大きい場合には、記録後のインクが乾く前の記録媒体の取り扱いが非常に煩雑である。また、長時間かけて溶剤系のインクを自然乾燥によって乾かした場合には、色調が変わり所望の色が出なくなることが知られている。
【０００４】
特許文献１には、インクジェット方式画像形成装置（プロッタ）において、インクの乾燥を促進するためにヒータが設けられた構成が開示されている。前記したような溶剤系のインクを用いて記録を行う場合にも、この特許文献１に記載の構成を応用して、ヒータによって加熱することでインクを迅速に乾かすことが考えられる。
【０００５】
このようにヒータを用いて、記録後の記録媒体を加熱してインクを迅速に乾かす場合には、インクジェット記録ヘッドに対向する位置で記録媒体を支持するプラテンにヒータを直接取り付けるのが最も効果的であると考えられる。特に、金属製のプラテンは熱伝導率が高く、ヒータの熱を記録媒体に伝え易いため、金属製のプラテンにヒータを取り付けると、インクが乾く速度が速くなり、記録速度の向上に寄与する。
【特許文献１】特開２０００−１０８３２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
屋外に置かれる表示物など、記録媒体が大きい場合には、その記録媒体を支持する金属製のプラテンも大型になる。平板状のプラテンの場合、大型化および重量の増加に伴って、その端部で支持するのみではしっかりと支えることが困難になる。平板状のプラテンをほぼ全面で支持することが望ましいが、コスト面や構造上、現実的でない。そこで、複数の支持部材を用いて、プラテンの長手方向に複数の位置で支持するのが一般的である。
【０００７】
高精度記録を達成するためには、インクジェット記録ヘッドのノズルと記録媒体との間隔が精度良く均一に保たれる必要があり、そのためには、記録媒体をインクジェット記録ヘッドに対向させて支持するプラテンの位置精度および寸法精度が重要である。一般的には、プラテンは、アルミニウムや鉄などの金属で形成され、押し出し加工や削り出し加工によって寸法精度良く（例えば公差２０〜３０μｍ程度に）仕上げられている。このプラテンを支持する支持部材も、当然高い寸法精度が要求されるため、プラテンと同様にアルミニウムや鉄等の金属から形成され、削り出し加工によって寸法精度良く仕上げられている。このように、金属製の複数の支持部材で金属製のプラテンを支持する構成では、高い寸法精度が得られる。
【０００８】
しかしながら、アルミニウムや鉄等の金属は熱伝導率が高いため、ヒータからプラテンに伝わった熱の一部が、支持部材を介してフレーム等に逃げてしまう。前記したように、プラテンは、プラテンの長手方向に複数の位置で支持部材によって支持されているため、プラテンにおいて、支持部材から離れた位置ではヒータから伝わった熱の逃げが小さく、インクの乾燥を促進することができ、支持部材の近傍ではヒータから伝わった熱の逃げが大きいため、インクの乾燥が比較的遅くなる。このように、支持部材を介する熱の逃げによって、プラテン内に部分的な温度差が生じる。プラテンの部分的な温度差によって、記録媒体内でインクの乾燥の速い部分と遅い部分が生じ、それが例えばインクの滲み方の違いによってドット径（大きさ）や形状の差になったり、色むらや記録精度低下の原因となっている。
【０００９】
そこで本発明の目的は、ヒータからプラテンに伝わった熱の逃げを小さくし、プラテンの部分的な温度差を抑え、良好な記録が可能であるインクジェット記録装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のインクジェット記録装置は、記録媒体にインクを吐出するインクジェット記録ヘッドと、インクジェット記録ヘッドと対向する位置にあり、記録媒体を支持する平板状の金属製のプラテンと、プラテンに取り付けられているヒータと、合成樹脂からなる、プラテンの支持部材とを有することを特徴とする。支持部材は、プラテンと金属製のフレームとの間に位置し、プラテンを、フレームに対して直接接触しない状態で固定している。
【００１１】
この構成によると、ヒータからプラテンに伝わった熱が支持部材を介して逃げることが殆どなく、プラテン全体の温度をほぼ均一に保つことができる。従って、プラテン上の記録媒体に付着したインクを迅速かつ均一に乾燥させることができ、それによって良好な記録が可能である。また、支持部材が合成樹脂によって成形されているため、金属加工によって形成される場合に比べて、低コストで製造可能である。
【００１２】
支持部材は、プラテンのフレームに対する相対位置を調整可能なものであってもよい。その場合、プラテン単体の平坦度や支持部材の寸法精度が多少低くても、組立時にプラテンとフレームとの位置精度を高めることができ、ひいては、プラテンとインクジェット記録ヘッドとの間隔および相対位置を精度良く保つことができる。従って、相対位置精度を良好に保ちつつ製造を簡単にすることができる。
【００１３】
例えば、支持部材は長穴を有し、長穴を貫通するボルトまたはピンによってフレームに固定されており、ボルトまたはピンの、長穴内の位置をずらすことによって、プラテンのフレームに対する相対位置を調整可能であってもよい。
【００１４】
支持部材は、ガラス繊維が混入された合成樹脂から形成されていると、プラテンを支持するのに十分な強度が容易に得られる。
【００１５】
支持部材の材料である合成樹脂はポリフェニレンサルファイドであると、高精度に成形できるとともに、耐熱性および耐溶剤性に優れているので好ましい。ただし、その他の合成樹脂によって支持部材を形成することも可能である。
【００１６】
以上説明した構成は、インクジェット記録ヘッドが溶剤系のインクを記録媒体に向けて吐出して記録を行うものである場合に特に効果的である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によると、ヒータからプラテンに伝わった熱が逃げるのを抑え、プラテンの部分的な温度差を抑えることによって、プラテン上の記録媒体に付着したインクを迅速かつ均一に乾燥させることによって、良好な記録が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１９】
図１には本発明の第１の実施形態のインクジェット記録装置の全体構成が、図２にはそのプラテン１の支持構造の拡大図が、図３にはプラテン１とインクジェット記録ヘッド２の斜視図がそれぞれ示されている。本実施形態のインクジェット記録装置は、薄いシート状の記録媒体（図示せず）を、平板状のプラテン１上を通過させて搬送するとともに、プラテン１に対向する位置にあるインクジェット記録ヘッド２がレール３に沿って移動しながら、記録媒体にインクを吐出して記録を行う構成である。
【００２０】
このインクジェット記録装置の基本構成について説明すると、金属製のフレーム４に、図示しない駆動手段によって駆動される記録媒体搬送用の搬送ローラ５が取り付けられている。この搬送ローラ５と対向ローラ６等によって、記録媒体を図１の右方から左方へ搬送可能な構成になっている。この記録媒体の搬送経路の途中に、記録媒体を支持するプラテン１が設けられている。
【００２１】
プラテン１は、記録媒体の搬送方向に直交する方向、すなわち記録媒体の幅方向に延びる細長い平板状である。図２に示すように、プラテン１の裏面（図面下方）には複数の溝１ａが形成されており、各溝１ａ内に加熱用のヒータ７が取り付けられている。プラテン１は、長手方向の複数個所でねじ８によって支持部材９にそれぞれ固定されており、各支持部材９はボルト１０によってフレーム４の立設部４ａに固定されている。従って、プラテン１は、複数の支持部材９を介して、フレーム４には直接接触しない状態で支持されている。このプラテン１および支持部材９の詳細については後述する。
【００２２】
プラテン１の下方には、ヒータ７からの熱が使用者や他部材に直接伝わらないように、立設部４ａおよび平板部４ｂによって囲まれた空間が設けられている。この空間にファン１１が設けられており、このファン１１によって吸引された高温の空気が外部に放出される。また、このファン１１が作動すると、プラテン１の孔部１ｂ（図３参照）を介して記録媒体が吸引されて、プラテン１上に密着させられる。なお、図１には、ファン１１の筐体のみが図示されている。プラテン１の下流側（図１左方）と上流側（図１右方）には、記録媒体を支持する、湾曲したガイド板１２，１３が設けられている。従って、記録媒体は、搬送ローラ５等によって、上流側のガイド板１３上からプラテン１上を経て下流側のガイド板１２上へと円滑に搬送される。
【００２３】
図３に示すように、本実施形態では、複数のインクジェット記録ヘッド２がキャリッジ１４に搭載されて、プラテン１の上方に位置している。キャリッジ１４は、詳細な構成については説明しない支持機構１５によって支持されるとともに、図示しない駆動装置に駆動されるプーリ１６および搬送ベルト１７によって、レール３に沿って、プラテン１に平行な方向、すなわち記録媒体の搬送方向に直交する方向に移動可能である。本実施形態のインクジェット記録ヘッド２は、それぞれ色の異なる溶剤系のインクを吐出可能なものである。インクジェット記録ヘッド２とプラテン１が位置する部分が、インクジェット記録装置のいわゆる記録部である。
【００２４】
このような構成のインクジェット記録装置において、上流側のガイド板１３上に記録媒体が供給され、記録媒体の先端部がプラテン１上の記録開始位置まで搬送されると、そこで記録媒体の搬送が一旦停止される。ファン１１が作動して、孔部１ｂを介して記録媒体をプラテン１上に吸い付ける。そして、キャリッジ１４が、プーリ１６および搬送ベルト１７によって、記録媒体の搬送方向に直交する方向に移動しながら、インクジェット記録ヘッド２が適宜のタイミングでプラテン１上の記録媒体に対してインクを吐出することによって、規定量の幅分の記録を行う。詳述しないが、通常、各インクジェット記録ヘッド２には複数のノズルが設けられており、キャリッジの移動にタイミングを合わせてそれらのノズルのうちのいずれかが逐次選択され、選択されたノズルからインクが吐出されることによって、規定量の幅分の所望の記録が行われる。キャリッジ１４の移動およびインクジェット記録ヘッド２による規定量の幅分の記録が完了すると、搬送ローラ５が回転して、記録媒体を所定のピッチ（規定量の幅）だけ搬送して停止する。そこで、再び、キャリッジ１４が移動しながらインクジェット記録ヘッド２が適宜のタイミングで記録媒体の適宜の位置にインクを吐出して、規定量の幅分の記録を行う。このように、記録媒体の所定ピッチずつの間欠的な搬送と、キャリッジ１４の移動およびインクジェット記録ヘッド２によるインク吐出とを交互に繰り返すことによって、記録媒体全体への記録が行われる。記録媒体は、記録が完了した部分から順次下流側のガイド板１２上に送り出される。
【００２５】
このような記録は、プラテン１の裏面に取り付けられているヒータ７が駆動されて発熱し、プラテン１が規定温度になってから行われる。従って、プラテン１上の記録媒体上に吐出されたインクが加熱され、その乾燥が促進される。溶剤系のインクが乾くまでは、色のにじみやこすれが生じる可能性があるため、他部材に接触させたりすることができず、インクがある程度乾いて色（インク）が落ち着いてから次の記録を行っているので、従来はそれが記録媒体の搬送速度を遅くせざるを得ない要因になっていた。しかし、本発明では、ヒータ７からの熱によってインクを加熱して迅速に乾かすことにより、記録媒体の搬送速度を速くすることができる。また、インクを乾燥させるために記録後の記録媒体を放置しておく時間が不要になり、その記録媒体を重ねることなく保管するスペースが不要になる。高温になった空気は、ファン１１に吸引されて外部に放出される。
【００２６】
次に、本発明の主な特徴である、プラテン１および支持部材９の構造について説明する。本実施形態のプラテン１はアルミニウムからなり、押し出し加工によって、高精度（公差２０〜３０μｍ程度）に形成されている。特に厚さの精度は、より高精度（±５μｍ程度）になっている。フレーム４も同様に板金（鉄）から形成されている。一方、本実施形態の支持部材９は、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）にガラス繊維を１０〜２０％混入した成形材料を射出成形することによって作製されている。従って、熱伝導率の高いアルミニウム製のプラテン１と鉄製のフレーム４とが直接接触せず、両者の間に、熱伝導率の低い合成樹脂製の支持部材９が介在している構成である。なお、本実施形態では、平板部４ｂや立設部４ａを含む基部の総称として、「フレーム４」と表している。図１は、支持部材９とフレーム４の立設部４ａとの固定部が見易いように、部分的に断面位置を変えて示している図である。
【００２７】
仮に、支持部材９もプラテン１およびフレーム４と同様に熱伝導率の高いアルミニウムや鉄等の金属からなる場合には、ヒータ７からプラテン１に伝わった熱が支持部材９からフレーム４に伝わって逃げてしまう。従って、プラテン１上に温度が高い部分と低い部分が生じ、例えばプラテン１内の温度差が１０度程度になって、前記したように、プラテン１上に位置する記録媒体のインクのドット径に差が生じ、色むらや記録不良として現れる。しかし、本発明では、支持部材９が熱伝導率の低い合成樹脂から形成されているため、プラテン１の熱がフレーム４に逃げにくく、プラテン１がほぼ均一な温度分布状態（例えば温度差は５度以下）に保たれる。従って、プラテン１上の記録媒体に付着したインクはほぼ同じ速度で乾き、ドット径に差が出ないため、色むらがなく良好な記録が行える。
【００２８】
なお、本実施形態の支持部材９は、ポリフェニレンサルファイドを主成分とする材料から形成されているため、比較的高精度に形成することができ、従来のアルミニウム製の部材と同程度の公差２０〜３０μｍが実現可能である。さらに、ポリフェニレンサルファイドは、耐熱性および耐溶剤性に優れているので、ヒータ７からの熱の影響で変形したり、溶剤系のインクと接触して変質したり溶解したりすることはない。また、このポリフェニレンサルファイドに１０〜２０％のガラス繊維が混入されているため、プラテン１を支持するのに十分な強度が得られる。ただし、支持部材９の材料である合成樹脂は、ポリフェニレンサルファイドに限定されるわけではなく、他の様々な合成樹脂を使用することもできる。また、ガラス繊維を混入してもしなくてもよく、ガラス繊維以外の補強材を混入してもよい。ガラス繊維またはその他の補強材の混入割合も特に限定されない。プラテン１およびフレーム４はアルミニウム製および鉄製のものに限られず、他の材料から形成されていてもよい。ただし、プラテン１は、熱伝導率が高く、精度良く形成できる金属によって形成されることが好ましい。
【００２９】
本実施形態の支持部材９には３つの長穴９ａが設けられており、この長穴９ａを貫通するボルト１０によって、フレーム４の立設部４ａに固定されている。長穴９ａの範囲内でボルト１０の位置を変えることによって、支持部材９にねじ８で固定されているプラテン１とフレーム４との相対位置関係を調節することができる。それによって、プラテン１上に置かれる記録媒体と、支持機構１５およびキャリッジ１４によってフレーム４に対して精度良く取り付けられているインクジェット記録ヘッド２との間隔および相対位置の精度を高めることができる。仮に支持部材９自体の寸法精度がやや低くても、この長穴９ａ内のボルト１０の位置を調節することによって、相対位置精度を高めることができ、その結果、良好な記録を行うことができる。位置調節方法としては、前記した長穴９ａおよびボルト１０を用いる構成に限られず、他の様々な構成を採用することができる。例えば、支持部材９ではなくフレーム４の立設部４ａに長穴を設け、その長穴内の任意の位置を貫通するボルトによって支持部材９と立設部４ａとを互いに固定する構成や、フレーム４の立設部４ａに複数の穴を設け、それらの穴のうちから適宜に選択されたものにボルト１０を貫通させて支持部材９をフレーム４に取り付ける構成などが考えられる。
【００３０】
なお、図４に示す構成では、支持部材９が、長穴９ａおよびボルト１０を用いるのではなく、図示しない固定ねじ等によってフレーム４の立設部４ａに移動不能に固定されている。この構成では位置調節ができないが、フレーム４を高精度に（平坦度良く）形成し、かつ、前記した通り支持部材９をポリフェニレンサルファイド等によって高精度に形成すれば、誤ってボルト１０が位置ずれするおそれがなく、プラテン１を精度良く支持することができる。なお、それ以外の構成は、図１〜３に示す実施形態と同様であるので、同一の符号を付与し説明を省略する。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の第１の実施形態のインクジェット記録装置の側面図である。
【図２】図１に示すインクジェット記録装置の要部拡大図である。
【図３】図１に示すインクジェット記録装置のプラテン周辺の斜視図である。
【図４】本発明の第２の実施形態のインクジェット記録装置の側面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１      プラテン
１ａ    溝
１ｂ    孔部
２      インクジェット記録ヘッド
３      レール
４      フレーム
４ａ    立設部
４ｂ    平板部
５      搬送ローラ
６      対向ローラ
７      ヒータ
８      ねじ
９      支持部材
９ａ    長穴
１０    ボルト
１１    ファン
１２    下流側のガイド板
１３    上流側のガイド板
１４    キャリッジ
１５    支持機構
１６    プーリ
１７    搬送ベルト
【図１】
2006231704.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2006231704.tif 000006