(57)【要約】【課題】  インクを定着させるために加熱を行う加熱装置において、シートに局所的な浮き上がりが生じた場合、シート全体を均一に乾燥させることができない。【解決手段】  シートの表面に沿って移動するキャリッジと、前記キャリッジに搭載され、対向するシートを加熱するヒータと、前記キャリッジに搭載され、シートの表面までの距離を検出するセンサと、前記センサの検出に応じて前記ヒータの出力を変えるように制御する制御部と、を備える。【選択図】  図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートの表面に沿って移動するキャリッジと、
前記キャリッジに搭載され、対向するシートを加熱するヒータと、
前記キャリッジに搭載され、シートの表面までの距離を検出するセンサと、
前記センサの検出に応じて前記ヒータの出力を変えるように制御する制御部と、
を備えることを特徴とするシート加熱装置。
【請求項２】
前記キャリッジには、シートにインクを付与してプリントするためのプリントヘッドが搭載されることを特徴とする、請求項１に記載のシート加熱装置。
【請求項３】
前記ヒータおよび前記センサは、前記キャリッジが移動する方向において前記プリントヘッドの両側に設けられ、前記センサは前記プリントヘッドから見て前記ヒータよりも外側に配置されていることを特徴とする、請求項２に記載のシート加熱装置。
【請求項４】
プリントされるシートを裏面側から支持するプラテンをさらに有し、前記プラテンには加熱部が設けられており、前記制御部は前記ヒータおよび前記加熱部の出力を変えるように制御することを特徴とする、請求項２または３に記載のシート加熱装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記センサで検出される距離が長いほど前記ヒータの出力が大きくなるように制御することを特徴とする、請求項１から４のいずれか１項に記載のシート加熱装置。
【請求項６】
プラテンに支持されるシートに対してキャリッジに搭載されたプリントヘッドからインクを付与するとともに、前記キャリッジに設けられたヒータによりシートのインクを乾燥させる方法であって、
インクが付与されたシートの前記プラテンからの局所的な浮きに関する情報を取得し、取得した前記情報に応じて前記ヒータの出力を変えるように制御することを特徴とするプリント方法。
【請求項７】
前記キャリッジを移動させながら、前記プラテンに搭載されたセンサによりシートの表面までの距離を測定することで、前記情報を取得することを特徴とする、請求項６に記載のプリント方法。
【請求項８】
前記センサで検出される距離が長いほど前記ヒータの出力が大きくなるように制御することを特徴とする、請求項７に記載のシート加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シートに付与されるインクを定着させるために加熱を行う加熱装置および加熱装置を備えたプリント装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェットプリント装置において、シートに与えられたインクを乾燥させ定着させるために、プラテンにヒータを搭載したものが知られている。特許文献１に記載される装置は、プラテンにヒータが設け、プラテンに支持されるシートを裏面側から加熱することでインクを乾燥させている。そして、プラテンからのシートの浮きを検知するセンサを備え、シートの浮きに応じてヒータを制御している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５‐１３１６２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の装置に備えられたヒータは、シートの幅方向に関しては一律に加熱するものである。もし、シワやコックリングが原因でシートの幅方向に関してシートが浮き上がった箇所が局所的に発生した場合、浮き上がった箇所ではプラテンとの間に空気層が介在するためヒータからシートへ熱が伝達されにくくなる。そのため、シートの幅方向に関して温度ムラが生じてしまう。温度が低い箇所では乾燥不足で画像の色むらが生じる原因となる。
【０００５】
本発明はこのような課題の認識に基づいてなされたもので、インクが付与されるシートに局所的な浮き上がりが生じたとしても、シート全体を従来よりも均一に乾燥させることができる手法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のシート加熱装置は、シートの表面に沿って移動するキャリッジと、前記キャリッジに搭載され、対向するシートを加熱するヒータと、前記キャリッジに搭載され、シートの表面までの距離を検出するセンサと、前記センサの検出に応じて前記ヒータの出力を変えるように制御する制御部と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、インクが付与されるシートに局所的な浮き上がりが生じたとしても、シート全体を従来よりも均一に乾燥させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】プリント装置の外観図。
【図２】ヒータ制御に関する図。
【図３】キャリッジの構成を示した図。
【図４】シートの浮き量とシートの温度上昇に関する図。
【図５】ヒータ制御に関するフローチャート。
【図６】シートの浮き量とヒータ制御に関する図。
【図７】変形例のプラテン構造に関する図。
【図８】プラテンからの浮き量とシート温度の関係図。
【図９】変形例のヒータおよび加熱部の制御に関する図。
【図１０】変形例のヒータおよび加熱部の制御に関するフローチャート。
【図１１】変形例のシートの浮き量とヒータおよび加熱部の制御に関する図。
【図１２】別の変形例のシートの浮きに関する図。
【図１３】別の変形例のシートの浮き量とヒータおよび加熱部の制御に関する図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、シート加熱装置を備えたプリント装置について説明する。図１は、シート加熱装置を備えたプリント装置の外観図である。図２は、ヒータ制御に関する図である。図３は、キャリッジの構成を示した図である。
【００１０】
プリントヘッド１０７、ヒータ１２０、センサ１２２、キャリッジ基板１１５はキャリッジ１０１に搭載される。キャリッジ１０１は、レール１０４に沿って移動する。プリントヘッド１０７は、キャリッジ１０１が移動している間にシート１２３の表面にインクを付与する。これによってシート１２３の表面にプリントが行われる。シートとは、汎用的な普通紙、塩化ビニルシート、布、プラスチック・フィルム、金属板、ガラス、セラミックス、木材、皮革などを指す。
【００１１】
シート１２３は、シート搬送部（不図示）によってキャリッジ１０１と交差する方向（図１のＹ方向）へ搬送される。キャリッジ１０１の移動とシートの搬送が交互に行われ、プリントが行われる。キャタピラ１０６は、キャリッジ１０１の移動に合わせて動く。キャリッジ１０１と対向する位置には、プリントされるシート１２３を裏面側から支持するプラテンが備えられている。
【００１２】
キャリッジ１０１が移動している際の位置は、リニアスケール１０８とエンコーダ（不図示）により検出される。リニアスケール１０８には、複数のスリットが設けられている。エンコーダは、スリットを検出した上で電気パルスに変換し、キャリッジ基板１１５からケーブル１０３を介してメイン基板１０２へ電気パルスを送る。メイン基板１０２では送られた電気パルスをカウントする。カウント値は、キャリッジ１０１の位置に関する情報としてメイン基板１０２の記録回路４０２に記録される。
【００１３】
ヒータ１２０およびセンサ１２２は、キャリッジ１０１の移動方向（Ｘ方向）においてプリントヘッド１０７の両側に設けられている。センサ１２２は、ヒータ１２０よりも外側に配置されている。
【００１４】
ヒータ１２０は、左側ヒータ１２０ａ及び右側ヒータ１２０ｂとから構成され、対向するシート１２３を加熱する。ヒータ１２０は、本実施形態においてハロゲンヒータとするが、小型で応答性がよくシート１２３から離れて加熱できればヒータの種類は問わない。たとえば、加熱された空気を送風する方式や輻射式ヒータなどでもよい。
【００１５】
左側ヒータ１２０ａを駆動させるための配線１１１と、右側ヒータ１２０ｂを駆動させるための配線１１３とは、ケーブル１０３と共にキャタピラ１０６で支持され、ヒータ基板１１４に接続される。
【００１６】
ヒータ基板１１４の制御部２０６によってソリッドステートリレー（以下、ＳＳＲ）２０１がＯＮ／ＯＦＦされ、左側ヒータ１２０ａの出力が可変に制御される。
【００１７】
同様に、ヒータ基板１１４の制御部２０７によりＳＳＲ２０２がＯＮ／ＯＦＦされ、右側ヒータ１２０ｂの出力が制御される。ＳＳＲとは、半導体により構成されたスイッチであり、機械的な接点がないため、接点寿命がないという特徴がある。本実施形態では、頻繁にヒータ１２０の電流のＯＮ／ＯＦＦを行うためＳＳＲを用いている。なお、ＳＳＲではなく機械的なリレーを用いてもよい。
【００１８】
本実施形態ではメイン基板１０２とヒータ基板１１４を別々の基板としているが、ヒータ基板１１４の回路をメイン基板１０２に含めてもよい。また、キャリッジ１０１の移動する際に、配線１１１、１１３が安定して動くならばキャタピラ１０６は無くてよい。
【００１９】
センサ１２２は、ＬＥＤ及びフォトダイオードを備え、シートの表面までの距離（以下、浮き量）を測定することができる。センサ１２２は、左側センサ１２２ａ、右側センサ１２２ｂとから構成される。センサ１２２は、プラテン１２１からのシート１２３の浮き量を検出できれば種類を問わない。センサ１２２で検出した信号は、キャリッジ基板１１５からケーブル１０３を介してメイン基板１０２に送られる。
【００２０】
ケーブル１０３は、配線１１１、１１３とともにキャタピラ１０６で支持される。メイン基板１０２にはセンサ１２２からのアナログ出力をデジタル信号に変換するＡＤ変換部４０１が設けられている。ＡＤ変換部４０１によりデジタル信号に変換された浮き量の情報は、記録回路４０２に入力される。この記録回路４０２には、キャリッジ１０１の位置に関する情報が入力され、センサ１２２より得られた浮き量の情報と関連付けて記録される。
【００２１】
制御部２０６は記録回路４０２からの情報に基づき、記録部２１０を参照した上でＳＳＲ２０１を制御し、左側ヒータ１２０ａの出力を可変に制御する。記録部２１０に記録されている内容については後述する。制御部２０７も同様に、記録回路４０２からの情報に基づき、記録部２１０を参照した上、ＳＳＲ２０２を制御し右側ヒータ１２０ｂの出力を可変に制御する。
【００２２】
なお、左側ヒータ１２０ａ、右側ヒータ１２０ｂ、左側センサ１２２ａ、右側センサ１２２ｂのキャリッジ１０１に搭載される位置は決まっている。したがって、キャリッジ１０１の位置に関する情報を用いれば、左側ヒータ１２０ａ、右側ヒータ１２０ｂ、左側センサ１２２ａ、右側センサ１２２ｂの位置を各々検出することができる。
【００２３】
図４は、シートの浮き量とシートの温度上昇に関する図である。ヒータ１２０はハロゲンヒータ、シート１２３は塩化ビニルシートとする。ヒータ１２０を一定の出力値に固定し、シート１２３を加熱させる。横軸はシート１２３の浮き量、縦軸はシート１２３の表面の温度上昇を示す。浮き量が大きいほどヒータ１２０とシート１２３との距離が近づくため、シート１２３の温度は上昇する。シートの浮き量とシートの温度上昇に関する情報は、記録部２１０にテーブルとして記録される。制御部２０６、２０７は、キャリッジ１０１の位置に関する情報とセンサ１２２より得られた浮き量の情報を記録回路４０２から取得し、記録部２１０を参照した上で、ヒータ１２０を制御する。
【００２４】
なお、シート種類、キャリッジ１０１の移動速度、周囲の気温や湿度によってヒータ１２０の出力も変える必要がある。したがって、それぞれの条件に応じたシート浮き量とシートの温度に関する情報を記録部２１０に記録しておくとよい。また、インクを何度も重ねて画像を完成させる方法において、重ねた回数（以下、パス数）によって必要な熱量が変わってくる。そこでパス数に応じたシートの浮き量とシートの温度上昇に関する情報を記録部２１０に記録してくとよい。
【００２５】
図５は、ヒータ１２０の制御に関するフローチャートである。ジョブを受信した後（Ｓ６０１）、キャリッジ１０１が移動を開始する（Ｓ６０２）。キャリッジ１０１に搭載されたセンサ１２２ａ、１２２ｂがシート１２３の浮き量を検出する（Ｓ６０３）。浮き量の情報は、上述のように、エンコーダによって検出されキャリッジ１０１の位置に関する情報と関連付けて記録回路４０２に記録される。図３の右側から左側へキャリッジ１０１を移動させる際は、センサ１２２ａによって事前に検出したシート１２３の浮き量に基づいて、記録部２１０に記録されたテーブルを参照しヒータ１２０ａを制御し加熱を行う（Ｓ６０４）。反対に、図３の左側から右側へキャリッジ１０１が移動する場合は、センサ１２２ｂとヒータ１２０ｂを用いて同様の動作を行う。すなわち、キャリッジの移動方向に応じて使用するヒータとセンサを切り替える。その後、ヒータ１２０ａ、またはヒータ１２０ｂで加熱された位置にプリントヘッドが到達し（Ｓ６０５）、プリントが行われる（Ｓ６０６）。プリントが終了するまで、ステップＳ６０４〜ステップＳ６０６の動作を繰り返す（Ｓ６０７）。プリントが終了すると、キャリッジ１０１は退避位置へ移動する（Ｓ６０８）。
【００２６】
図６は、シート１２３の局所的な浮き量とヒータ１２０の制御に関する図である。横軸はキャリッジ１０１の移動方向を示し、縦軸はシート１２３の浮き量とヒータ１２０の制御を示す。シート１２３の局所的な浮き量はＡＤ変換した後のデジタル値で示している。
【００２７】
ヒータ１２０はＰＷＭで制御し、シート１２３の浮き量が無いときに１００％とし出力が最も大きくなる。つまり、シート１２３の浮き量が小さい（センサ１２２で検出される距離が長い）ほど、ヒータ１２０の出力が大きくなるようにヒータ１２０を制御する。図６の範囲Ａ、範囲Ｂは浮き量が大きい箇所なので、ヒータ１２０はＰＷＭ５０％とし出力を小さくする。このように、浮き量に応じて局所的な浮きに関する情報を取得し、取得した情報に応じてヒータ１２０を制御することができる。
【００２８】
以上のように、本実施形態を用いればインクが付与されるシートに局所的な浮きが生じたとしても、シート全体を均一に乾燥させることができる。
【００２９】
図７〜図１３は上述した実施形態の変形例の構成を示す図である。プラテン１２１には加熱部８０１が設けられており、ヒータ１２０の制御と共に加熱部８０１を制御する点で上述の実施形態と異なる。
【００３０】
加熱部８０１はプラテン１２１に設けられており、プラテン１２１と接触しているシート１２３を加熱する。加熱部８０１は、ふく射式、温風式、シート型ヒータ、電磁加熱などいずれの方式でもよい。主として加熱部８０１でシート１２３を加熱し、ヒータ１２０は補助的に使用する。プラテン１２１からシート１２３が浮かない場合は、加熱部８０１のみを使用する。プラテン１２１の温度は、温度センサ８０２によって検出される。温度センサ８０２は、プラテン１２１に接触する接触式、若しくは接触しない非接触式のいずれでもよい。
【００３１】
図７は、プラテン構造を示す図である。断熱材１００１の上方は、シート型の加熱部８０１、アルミ板１００３の順で重ねられる。アルミ板１００３によってシート１２３が支持され、シート１２３はアルミ板１００３を介して加熱される。したがって、シート１２３がアルミ板から浮くと、シート１２３の温度は低くなる。
【００３２】
図８は、シート１２３の浮き量とシート１２３の温度上昇に関する図である。加熱部８０１を一定の出力値に固定し、シート１２３を加熱させる。ヒータ１２０は停止させ、加熱を行っていない。横軸はシート１２３の浮き量、縦軸はシート１２３の表面の温度を示す。浮き量が大きいほど加熱部８０１とシート１２３との距離が離れるため、シート１２３の温度は下がる。シート１２３の浮き量とシート１２３の温度上昇に関する情報は、制御部９０２の記録部９１０（図９参照）にテーブルとして記録される。
【００３３】
なお、上述の実施形態と同様に、シート種類、キャリッジ１０１の移動速度、周囲の気温や湿度、パス数に応じたシート１２３の浮き量とシート１２３の温度上昇に関する情報を記録部９１０に記録しておくとよい。
【００３４】
図９は、ヒータ１２０および加熱部８０１の制御に関する図である。ヒータ１２０の構成は、上述した実施形態と同様であるため省略する。プラテン１２１の温度は、温度センサ８０２によって検出される。検出された温度情報は、ＡＤ変換部９０１でデジタル値に変換された後に制御部９０２に入力される。
【００３５】
制御部９０２は、温度情報と共に、キャリッジ１０１の位置に関する情報とセンサ１２２より得られた浮き量の情報とを記録回路４０２から取得する。そして、記録部９１０に記録されたテーブルを参照した上で、加熱部８０１を制御する。加熱部８０１の制御は、ＳＳＲ９０３をＯＮ／ＯＦＦし、配線９０４を介して行われる。
【００３６】
図１０は、ヒータ１２０および加熱部８０１の制御に関するフローチャートを示す。プリントが開始されると（Ｓ１１０１）、加熱部８０１の加熱が開始される（Ｓ１１０２）。温度センサ８０２にてプラテン１２１の温度を検出し（Ｓ１１０３）、所定の温度になるとキャリッジ１０１が移動を開始する（Ｓ１１０４）。キャリッジ１０１が移動を開始すると、センサ１２２ａ、又はセンサ１２２ｂでシート１２３の局所的な浮き量を検出する（Ｓ１１０５）。シート１２３の浮き量が所定値（０．３ｍｍとする）以下の場合（Ｓ１１０６）、ヒータ１２０は使用せず加熱部８０１のみを制御する（Ｓ１１０７）。一方で、シート１２３の浮き量が所定値０．３ｍｍより大きい場合、加熱部８０１と共にヒータ１２０も制御する（Ｓ１１０８）。そして、キャリッジ１０１がプリント位置に到達し（Ｓ１１０９）、プリントが行われる（Ｓ１１１０）。プリントが終了するまでＳ１１０５〜Ｓ１１１１が繰り返される。プリントが終了すると、キャリッジ１０１は退避位置へ移動する（Ｓ１１１２）。
【００３７】
図１１は、シート１２３の浮き量とヒータ１２０および加熱部８０１の制御に関する図である。横軸はキャリッジ１０１の移動方向を示し、縦軸はシート１２３の浮き量とヒータ１２０および加熱部８０１のＰＷＭの値を示す。シート１２３の浮き量はＡＤ変換した後のデジタル値で示している。領域Ｃは、シート１２３の浮き量が０．２ｍｍであり、所定値０．３ｍｍ以下である。そのため、ヒータ１２０は使用せず加熱部８０１だけを加熱するように制御する。領域Ｄは、シート１２３の浮き量が０．９ｍｍであり、所定値０．３ｍｍより大きい。そのため、加熱部８０１と共にヒータ１２０を加熱するように制御する。シート１２３の浮き量が所定値以下のときはヒータ１２０を使用しないため、電力消費を抑えつつシート全体を均一に加熱することができる。
【００３８】
図１２および図１３は、さらに別の変形例の構成を示す図である。
【００３９】
キャリッジ１０１の移動方向におけるシワのピッチに応じてヒータ１２０を制御する点で上述した変形例とは異なる。図１２は、シート１２３の浮きに関する図であって、キャリッジ１０１の移動方向に沿って切断した断面図である。
【００４０】
プラテン１２１にシート１２３が支持された状態が示されている。シート１２３には広いピッチαの浮きと、狭いピッチβの浮きが発生している。シート１２３の浮き量は共に所定値０．３ｍｍ以下であるため上述した変形例によると、ヒータ１２０は使用せず加熱部８０１のみを制御することになる。しかし、ピッチαのように広いピッチの場合、プラテン１２１と接している端部から中央部までの距離が長いため、中央部に熱が伝わりにくい。したがって、ヒータ１２０もしくは加熱部８０１によって更に加熱を行う必要がある。一方で、ピッチβのように狭いピッチの場合、プラテン１２１と接している端部から中央部までの距離が短いため、中央部に熱が伝わりやすい。したがって、更に加熱を行う必要はない。
【００４１】
具体的な制御の方法は、図１３に示す。図１３は、シート１２３の浮き量とヒータ１２０および加熱部８０１の制御に関する図である。
【００４２】
キャリッジ１０１の移動方向のピッチが所定値（例えば３０ｍｍ）以上の場合、加熱部８０１と共にヒータ１２０を用いて加熱を行うものする。ピッチαは５０ｍｍであって、所定値３０ｍｍ以上である。したがって、加熱部８０１と共にヒータ１２０を用いて加熱を行う。ピッチβは１０ｍｍであって、所定値３０ｍｍよりも小さい。したがって、加熱部８０１のみを使用する。
【００４３】
このように、キャリッジ１０１の移動方向のピッチを考慮してヒータ１２０を制御することで、より効果的にシート全体を均一に乾燥させることができる。
【００４４】
なお、上述した構成においてヒータ１２０およびセンサ１２２は、キャリッジ１０１が移動方向においてプリントヘッド１０７の両側に搭載している。しかし、これに限らずキャリッジ１０１のシート搬送方向下流側に搭載してもよい。
【００４５】
また、プリント前にヒータ１２０によって加熱する構成を示したが、プリント後にヒータ１２０によって加熱する構成でもよい。
【００４６】
キャリッジの移動方向に応じて使用するヒータを切り替えるとしたが、加熱が足りない場合はヒータ１２０ａ、１２０ｂの両方を使用してもよい。
【符号の説明】
【００４７】
１０７  プリントヘッド
１０１  キャリッジ
１２０  ヒータ
１２１  プラテン
１２２  センサ
２０６、２０７  制御部
８０１  加熱部
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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