(57)【要約】      （修正有）【課題】記録媒体に点字などを形成する場合に、その構成が簡易である上に、各種の記録媒体に適用可能な液体噴射装置の提供。【解決手段】記録媒体Ｐを搬送する搬送部１と、搬送部１の上流側であって搬送部１の上方に配置される液体噴射ヘッド２と、搬送部１の下流側であって搬送部１の上方に配置される液体噴射ヘッド３と、を備えている。液体噴射ヘッド２はノズルを有し、記録媒体Ｐに対してそのノズルからインク滴を噴射し、記録媒体Ｐに対してインク滴により文字や画像などを印刷する。液体噴射ヘッド３はノズルを有し、記録媒体Ｐに吸収されず好ましくは比重の大きな液体（例えば水銀）をそのノズルから噴射し、その噴射される液体が記録媒体Ｐに衝突する力により記録媒体Ｐの表面を塑性変形させて凹部を形成させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体に吸収されない第１の液体を前記記録媒体に対して噴射する第１の液体噴射ヘッドを備え、
前記第１の液体噴射ヘッドは、前記記録媒体に対して前記第１の液体を噴射し、当該噴射に基づいて前記記録媒体を変性させることを特徴とする液体噴射装置。
【請求項２】
前記記録媒体の変性が、第１の面を塑性変形させて凹部を形成させることであることを特徴とする請求項１に記載の液体噴射装置。
【請求項３】
前記第１の液体噴射ヘッドが前記記録媒体に対して噴射した前記第１の液体を、前記第１の液体噴射ヘッドに回収して再利用する液体回収機構を、さらに備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の液体噴射装置。
【請求項４】
前記第１の液体が水銀であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のうちいずれか１項に記載の液体噴射装置。
【請求項５】
前記記録媒体に対してインクを噴射する第２の液体噴射ヘッドを、さらに備えることを特徴とする請求項１乃至請求項４のうちのいずれか１項に記載の液体噴射装置。
【請求項６】
前記第２の液体噴射ヘッドは、前記記録媒体の前記第１の面および前記記録媒体の第１の面と反対の第２の面のうちのいずれか一方に対してインクを噴射して印刷することを特徴とする請求項５に記載の液体噴射装置。
【請求項７】
前記液体回収機構は、
搬送される前記記録媒体を支持するとともに、前記第１の液体噴射ヘッドとの間隔を所定に保つ部材を含み、
前記部材は、前記記録媒体の搬送方向と交差する方向に下方に向けて傾斜していることを特徴とする請求項３乃至請求項６のうちのいずれか１項に記載の液体噴射装置。
【請求項８】
前記部材は、前記第１の液体噴射ヘッドが噴射される領域に凹部が形成されていることを特徴とする請求項７に記載の液体噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録用紙、複写紙（カーボン紙、ノンカーボン紙）、透明なシート（用紙）などの各種の記録媒体に対して、圧力による画像作成や点字などを形成させることができる液体噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、処理シートに対し、点字と墨字を表示した点字ラベルを作成することができるシート処理装置が知られている（特許文献１参照）。
このシート処理装置は、処理シートに対し、入力された同一の文字情報に基づいて、点字打刻手段により複数の点字からなる点字列の打刻を行い、印刷手段により複数の墨字から成る墨字列の印刷を行うとともに、点字と墨字との文字単位の対応関係を識別させる対応表示を印刷して、ラベルを作成する。
【０００３】
しかし、点字打刻手段は複数の打刻ピンを有する打刻ヘッド、複数の打刻ピンに対応する複数の打刻受け凹部が形成される打刻受け部材などを有している。さらに、複数の打刻ピンを動作させる駆動機構などが必要になる。
このため、従来のシート処理装置では、点字打刻手段の構成が複雑になる上に、点字を形成できる処理シートに制約があるという不具合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２７１００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、本発明の幾つかの態様の目的は、記録媒体に撃力による印字や点字などを形成する場合に、その構成が簡易である上に、各種の記録媒体に適用可能な液体噴射装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決し本発明の目的を達成するために、本発明は、以下のように構成される。
本発明の液体噴射装置の態様の１つは、記録媒体に吸収されない第１の液体を前記記録媒体に対して噴射する第１の液体噴射ヘッドを備え、前記第１の液体噴射ヘッドは、前記記録媒体に対して前記第１の液体を噴射し、当該噴射に基づいて前記記録媒体を変性させる。
前記記録媒体の変性とは、例えば前記記録媒体の第１の面を塑性変形させて凹部を形成させることである。
このような構成によれば、記録媒体に点字などを形成する場合に、その構成が簡易である上に、各種の記録媒体に適用可能である。
【０００７】
また、上記の液体噴射装置において、前記第１の液体噴射ヘッドが前記記録媒体に対して噴射した前記第１の液体を、前記第１の液体噴射ヘッドに回収して再利用する液体回収機構を、さらに備える。
このような構成によれば、第１の液体噴射ヘッドで使用した第１の液体を回収して再利用できる。
さらに、上記の液体噴射装置において、前記第１の液体が水銀である。
このような構成によれば、第１の液体噴射ヘッドから記録媒体に対して水銀を噴射でき、比重が大きい水銀が衝突するときに記録媒体は大きな衝撃力が受けて容易に塑性変形できる。また、水銀は表面張力が大きく記録媒体に対して付着しにくいので、この点でも水銀を使用するのが好ましい。
【０００８】
また、上記の液体噴射装置において、前記記録媒体に対してインクを噴射する第２の液体噴射ヘッドを、さらに備える。
このような構成によれば、第２の液体噴射ヘッドから噴射されるインクにより記録媒体に印刷できる。
さらに、上記の液体噴射装置において、前記第２の液体噴射ヘッドは、前記記録媒体の前記第１の面および前記記録媒体の第１の面と反対の第２の面のうちのいずれか一方に対してインクを噴射して印刷する。
このような構成によれば、第１の液体噴射ヘッドにより記録媒体の第１の面を塑性変形させることができる上に、第２の液体噴射ヘッドにより記録媒体の第１の面および第２の面のうちのいずれか一方にインクによる印刷ができる。
【０００９】
また、上記の液体噴射装置において、前記液体回収機構は、搬送される前記記録媒体を支持するとともに、前記第１の液体噴射ヘッドとの間隔を所定に保つ部材を含み、前記部材は、前記記録媒体の搬送方向と交差する方向に下方に向けて傾斜している。
このような構成によれば、重力を利用した簡易な構成により、第１の液体噴射ヘッドで使用した第１の液体を回収できる。
さらに、上記の液体噴射装置において、前記部材は、前記第１の液体噴射ヘッドが噴射される領域に凹部が形成されている。
このような構成によれば、簡易な構成により、第１の液体噴射ヘッドから噴射される第１の液体の飛散を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の液体噴射装置の第１実施形態の構成を示す側断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線からみた断面図である。
【図３】水銀の供給系を説明する図である。
【図４】本発明の液体噴射装置の第２実施形態の構成を示す側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
（液体噴射装置の第１実施形態）
図１は、本発明の液体噴射装置の第１実施形態の構成を示す側断面図である。
この第１実施形態に係る液体噴射装置は、図１に示すように、記録媒体Ｐを搬送する搬送部１と、搬送部１の上流側であって搬送部１の上方に配置される液体噴射ヘッド２と、搬送部１の下流側であって搬送部１の上方に配置される液体噴射ヘッド３と、を備えている。
【００１２】
搬送部１は、図１に示すように、媒体支持部４と、駆動ローラ５〜１２とを少なくとも備えている。また、搬送部１は、記録媒体Ｐの搬送方向に対して直交する方向（輻走査方向）に全体が傾斜している（図２参照）。
駆動ローラ５、６、駆動ローラ７、８、駆動ローラ９、１０、および駆動ローラ１１、１２は、それぞれが一対となっており、これらにより記録媒体Ｐを媒体支持部４上で搬送させるようになっている。
【００１３】
液体噴射ヘッド２は、記録媒体Ｐの搬送方向と交差する方向、すなわち副走査方向に向けて移動できるようになっている。液体噴射ヘッド２はノズルを有し、記録媒体Ｐに対してそのノズルからインク滴を噴射（吐出）し、記録媒体Ｐに対してインク滴により文字や画像などを印刷する。そのインクとしては、例えば黒インクが使用される。
液体噴射ヘッド３、記録媒体Ｐの搬送方向と交差する方向、すなわち副走査方向に向けて移動できるようになっている（図２参照）。液体噴射ヘッド３はノズルを有し、記録媒体Ｐに吸収されない液体、または記録媒体Pに吸収されずかつ記録媒体Pよりも大きな比重の液体をそのノズルから噴射し、その噴射される液体が記録媒体Ｐに衝突するときに記録媒体Ｐに撃力を与える。これにより、記録媒体Pは変性を受ける。
【００１４】
さらに具体的には、液体噴射ヘッド３は、液体としてこの例では水銀を使用するようにした。このため、液体噴射ヘッド３は、記録媒体Ｐに対して水銀滴をノズルから吐出して衝突させ、その水銀滴の衝突するときに記録媒体Ｐに撃力を与える。
ここで、液体噴射ヘッド２は、例えば、圧電素子の変形に基づいて圧力室の圧力が増減し、この増減によりにノズルからインク滴が吐出されるものが使用される。また、液体噴射ヘッド３は、例えば、圧電素子の変形に基づいて圧力室の圧力が増減し、この増減によりにノズルから水銀滴が吐出されるものが使用される。
【００１５】
次に、媒体支持部４の構成について、図１および図２を参照して説明する。
媒体支持部４は、記録媒体Ｐが搬送されるときに、記録媒体Ｐが支持されて移動できるようになっている。また、媒体支持部４は、記録媒体Ｐが搬送されるときに、液体噴射ヘッド２のノズルと記録媒体Ｐとの間隔（距離）を所定に保つとともに、液体噴射ヘッド３のノズルと記録媒体Ｐとの間隔を所定に保つようになっている。
さらに具体的には、媒体支持部４は、記録媒体Ｐの搬送方向に延びて記録媒体Ｐを支持させる上部（上面）４１を有する。
【００１６】
また、媒体支持部４であって、液体噴射ヘッド３の移動可能領域に対応する領域およびその領域の近傍には、液体噴射ヘッド３から噴射される水銀の飛散を防止するために凹部４２が形成されている。この凹部４２は、図２に示すように、記録媒体Ｐの搬送方向と直交する方向であって、下方に向けて傾斜している。凹部４２と平行に上部４１、媒体支持部４も傾斜している。
【００１７】
さらに、媒体支持部４は、凹部４２の他に、その凹部４２に続く２つの側部４３、４４を備えている。そして、側部４４の長さ方向には、液体噴射ヘッド３から噴射されて凹部４２に落下してその凹部４２上を流れ落ちた水銀を回収する樋１３を備えている。この樋１３は、回収された水銀を流下させるために傾斜状に配置されている。
このため、液体噴射ヘッド３から噴射されて凹部４２に落下した水銀は、凹部４２を流下して樋１３内に流れ落ち、さらに樋１３内を流れて一カ所に集めることができる。従って、媒体支持部４と樋１３は、液体噴射ヘッド３から噴射された水銀を回収する水銀回収機構として機能しているといえる。
【００１８】
このような媒体支持部４の構成に応じて、記録媒体Ｐがその媒体支持部４上を搬送さらるために、一対からなる駆動ローラ５、６、駆動ローラ７、８、駆動ローラ９、１０、および駆動ローラ１１、１２は、図１の各所定位置に配置されている。
また、搬送部１の傾斜、すなわち媒体支持部４の傾斜に伴って、液体噴射ヘッド２、３も同様に傾斜して配置されている（図２参照）。
液体噴射ヘッド３のノズルと面した凹部４２の一部はプラテン４５になっており、構成材料は、この例では金属などの固い材料を使用している。
【００１９】
図３は、液体噴射ヘッド３に水銀を供給する構成例を示している。
この例では、水銀を溜めるタンク１５と、液体噴射ヘッド３に固定されているサブタンク１６と、タンク１５とサブタンク１６とを接続する供給管１７と、供給管１７の途中に介在させたポンプ１８と、を備えている。さらに、図１の樋１３の排出端とタンク１５は、水銀を回収する回収管１９によって接続されている。
【００２０】
このような構成により、タンク１５内の水銀はポンプ１８により、サブタンク１６に適宜供給される。その水銀の供給は、サブタンク１６内の水銀の液面の高さが一定になるように行う。このため、液体噴射ヘッド３のノズルと水銀の液面との高低差が一定になるので、そのノズル近傍の水銀の圧力が定まる。
また、液体噴射ヘッド３から噴射された水銀は、回収管１９によりタンク１５に回収されるので、その回収された水銀は液体噴射ヘッド３で再利用できる。
【００２１】
次に、このような構成の第１実施形態の動作例について、図１および図２を参照して説明する。
この動作例では、記録媒体Ｐとして複写用紙を使用した場合について説明する。
いま、搬送部１により搬送される複写用紙が液体噴射ヘッド２の下方にくると、液体噴射ヘッド２のノズルから複写用紙の１枚目の用紙に黒のインク滴が吐出され、その１枚目の用紙にインク滴により文字が印刷される。
【００２２】
その後、搬送部１で搬送される複写用紙が液体噴射ヘッド３の下方にくると、その文字の印刷された同じ位置に、液体噴射ヘッド３のノズルから水銀滴が吐出され、その吐出される水銀滴の衝突力（衝撃力）により複写用紙の２枚目以降の用紙に同じ文字が複写される。なお、プラテン４５が硬い材料なので、衝撃力が大きい。
その衝突した水銀滴は、１枚目の用紙に付着することなく、媒体支持部４の凹部４２内に落下してその凹部４２内を流下して樋１３に流れ込んでさらに下方に流れていき、回収管１９を経てタンク１５内に回収される。
【００２３】
このように第１実施形態によれば、複写用紙に文字の印刷とその複写を行う場合に、ドットインパクトプリンタに比べて静かに複写できる。また、ドットインパクトプリンタは１枚目の印字のためにインクリボンを用いるが、これは、インクを飛翔させて用いるより高価になる。
また、第１実施形態によれば、液体噴射ヘッド３で使用する水銀を回収して再利用することができる。
【００２４】
（液体噴射装置の第２実施形態）
図４は、本発明の液体噴射装置の第２実施形態の構成を示す側断面図である。
この第２実施形態に係る液体噴射装置は、図４に示すように、記録媒体Ｐの表面側にインクにより文字や画像を印刷する第１液体噴射装置１００と、記録媒体Ｐの裏面側から表面側に点字などの立体形状を形成する第２液体噴射装置２００と、その両装置の間に介在させて記録媒体Ｐの表裏を反転させる反転装置３００と、を備えている。
【００２５】
ここで、第２実施形態に係る液体噴射装置は、図１に示す液体噴射装置を２つに分割し、その中間に反転装置３００を配置したものと基本的に同様であるので、その構成が同一である部分には同一符号を付してその説明をできるだけ省略する。
第１液体噴射装置１００は、図４に示すように、記録媒体Ｐを搬送する搬送部１Ａと、搬送部１Ａの上方に配置される液体噴射ヘッド２と、を備えている。
搬送部１Ａは、図４に示すように、媒体支持部４Ａと、一対の駆動ローラ５、６と、一対の駆動ローラ２１、２２と、を備えている。駆動ローラ５、６と駆動ローラ２１、２２により、記録媒体Ｐを媒体支持部４Ａ上で搬送させるようになっている。
【００２６】
第２液体噴射装置２００は、図４に示すように、記録媒体Ｐを搬送する搬送部１Ｂと、搬送部１Ｂの上方に配置される液体噴射ヘッド３と、を備えている。
搬送部１Ｂは、図４に示すように、媒体支持部４Ｂと、一対の駆動ローラ２３、２４と、一対の駆動ローラ７、８と、一対の駆動ローラ９、１０と、一対の駆動ローラ１１、１２とを備え、図１の搬送部１と同様に全体が傾斜している。そして、それらの駆動ローラにより、記録媒体Ｐを媒体支持部４Ｂ上で搬送させるようになっている。プラテン４５の構成材料は、ゴムのような柔らかな弾性材料が使用される。
なお、搬送部１Ｂの媒体支持部４Ｂの構成は、図１の搬送部１の媒体支持部４の構成のうち液体噴射ヘッド３と対向する部分およびその近傍の構成と同じであるので、同一部分には同一符号を付してその説明は省略する。
【００２７】
次に、このような構成の第２実施形態の動作例について、図４を参照して説明する。
この動作例では、記録媒体Ｐは、その表面側に文字が印刷可能であり、その表面側に裏面側から点字を打刻できる媒体を使用するものとする。
いま、第１液体噴射装置１００の搬送部１Ａにより搬送される記録媒体Ｐが液体噴射ヘッド２の下方にくると、液体噴射ヘッド２のノズルから記録媒体Ｐの表面側に黒のインク滴が吐出され、インク滴によりその表面側に文字が印刷される。
【００２８】
その後、表面側に文字が印刷された記録媒体Ｐは反転装置３００で表裏が反転される。反転装置３００は搬送方向に媒体をねじって反転させる。その表裏が反転された記録媒体Ｐは、第２液体噴射装置２００の搬送部１Ｂで供給される。その記録媒体Ｐが液体噴射ヘッド３の下方にくると、液体噴射ヘッド３のノズルから記録媒体Ｐの裏面側の所定位置に水銀滴が吐出されて衝突し、この衝突による力によりその裏面が塑性変形されて凹部が形成される。これを記録媒体Ｐの表面側から見ると、凸部が形成されることになり、これは点字が形成されることになる。なお、塑性変形しやすいように、プラテン４５は、柔らかな弾性材料が使用されている。
ここで、記録媒体Ｐにおいて、点字が形成される位置は、文字が印刷される位置と重ならない位置にする。例えば、文字列の印刷と、その文字列に対応する点字列とを並べるようにしても良い。
【００２９】
（その他の実施形態など）
（１）図１の第１実施形態では、記録媒体Ｐとして複写用紙を使用するようにしたが、これに代えて点字を形成するために透明のシートを使用するようにしても良い。この場合には、プラテン４５はゴムのような柔らかな弾性材料が使用される。
このように、記録媒体Ｐが透明シートの場合には、液体噴射ヘッド２により透明シートの裏面側に文字を印刷し、液体噴射ヘッド３により透明シートの裏面側から表面側に点字を形成する。このときには、透明シートの表面側から見た場合に正しく見えるように文字や画像を印刷し、同様に表面側から見た場合に点字が形成されるようにする。
【００３０】
（２）上記の第１実施形態および第２実施形態では、インクを噴射する液体噴射ヘッド２が１つの場合について説明した。
しかし、液体噴射ヘッド２を複数個設け、これによりカラー印刷ができるように構成しても良い。この場合には、複数個の液体噴射ヘッド２と液体噴射ヘッド３を使用することにより、以下のような立体的なカラー印刷ができる。
すなわち、本の表紙をカラー印刷するとともに、タイトルを盛り上げるようにする。また、絵本の場合には、カラー印刷するとともに、絵に立体感を持たせるようにする。これにより、少数の出版でも、手の込んだ表紙や絵本を作成できる。
【００３１】
（３）上記の第１実施形態および第２実施形態において、液体噴射ヘッド３から吐出される水銀滴の強さや吐出回数を調節できるようにしても良い。この場合には、記録媒体を浮き彫りのようにすることができる。
（４）上記の第１実施形態および第２実施形態では、液体噴射ヘッド３から吐出される水銀滴を記録媒体Ｐの一方の面にのみ吐出させるようにしたが、記録媒体Ｐの用途に応じて、記録媒体Ｐの表裏の両面に水銀滴を吐出させるようにしても良い。
【００３２】
（５）上記第１の実施形態においては、インクを吐出する液体噴射ヘッド２が、水銀を吐出する液体噴射ヘッド３から搬送方向に離れていたが、液体噴射ヘッド２と液体噴射ヘッド３を紙搬送方向に同一位置にして、副走査方向に対して、隣り合わせにしてもよい。このようにすれば、副走査方向に液体噴射ヘッド２、３を動かす機構がひとつで済む。また、液体噴射ヘッド３が水銀だけでなく、インクも吐出できるようにしても同様の効果を得る。
【００３３】
（６）上記第２の実施形態においては、媒体の両面に印字するために反転装置３００を用いたが、自然な媒体の搬送により、反転が可能である。すなわち、図４において、第１液体噴射装置１００を第２液体噴射装置２００の真上に配置し、その際、第１液体噴射装置１００は、右から左に媒体が搬送されるようにする。そして、第１液体噴射装置１００の左側から出力された媒体が、たとえば半円を描いて、下方に移動するとともに方向を変えて、第２液体噴射装置２００に入力される。このとき、第１液体噴射装置１００は、表面を印字するが、第２液体噴射装置２００は、裏面に水銀を噴射することになる。したがって、第２の実施形態と同様の効果を得る。
【符号の説明】
【００３４】
Ｐ・・・記録媒体、１・・・搬送部、２、３・・・液体噴射ヘッド、４、４Ａ、４Ｂ・・・媒体支持部、５〜１２・・・駆動ローラ、１３・・・樋、１５・・・タンク、１６・・・サブタンク、１７・・・供給管、１８・・・ポンプ、１９・・・回収管、４１・・・上部、４２・・・凹部、４３、４４・・・側部、４５・・・プラテン、１００・・・第１液体噴射装置、２００・・・第２液体噴射装置、３００・・・反転装置
【図１】
2011131459.tif 000003
【図２】
2011131459.tif 000004
【図３】
2011131459.tif 000005
【図４】
2011131459.tif 000006