(57)【要約】【課題】記録媒体の裏面にインクが付着して記録媒体が汚染することを防いて高画質で且つ省エネルギーでの印字を実現するとともに長時間連続印字を可能にする。【解決手段】保湿部材を有する除湿ベルト１８を水分取得部２３ではインク滴が着弾した記録紙１３の移動方向と平行に移動し、除湿ベルト１８と記録紙１３との間の空気中の水分を吸収して低湿度にする。水分を吸収した除湿ベルト１８は駆動ローラ１５の回転により水分蓄積部２４を通して水分放出部２５に循環させ、水分放出部２５で再生用ヒータ１９により熱を加えて保湿部材に蓄積した水分を蒸発させて放出する。この動作を繰り返して水分取得部２３には常に乾燥した保湿部材を有する除湿ベルト１８を送り、インク滴が着弾した記録紙１３からの水分放出を促して短時間で定着する。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インク滴が着弾した記録媒体から水分を除去する除湿装置と除湿駆動制御部を有する画像記録装置において、
前記除湿装置は、記録媒体近傍から水分を取得する水分取得部と取得した水分を蓄積する水分蓄積部と蓄積した水分を放出する水分放出部と、前記水分取得部と水分蓄積部及び水分放出部とを循環する除湿部材とを有し、
前記除湿駆動制御部は、印字モード、印字速度、吐出量、記録媒体種、印字面積またはこれらのいずれかに応じた回転速度で前記水分取得部と水分蓄積部及び水分放出部を循環する除湿部材を移動させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記除湿装置は、インク滴が着弾した記録媒体の搬送経路に沿って設けられた駆動ローラと第１の従動ローラ及び搬送経路から離れた位置に設けられた第２の従動ローラに巻き回された除湿ベルトと、第２の従動ローラと第１の従動ローラとの間の除湿ベルトに沿って設けられた再生用ヒータを有し、
前記第１の従動ローラと前記駆動ローラの間で水分取得部を構成し、前記駆動ローラと第２の従動ローラの間で水分蓄積部を構成し、前記第２の従動ローラと第１の従動ローラの間で水分放出部を構成することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記除湿ベルトは表面に保湿部材を有することを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記除湿装置は、前記水分蓄積部の近傍に湿度センサを有し、
前記除湿駆動制御部は、前記湿度センサで検出した前記除湿ベルトに含まれる水分量に応じて前記再生用ヒータに供給する電流を制御することを特徴とする請求項２又は３記載の画像形成装置。
【請求項５】
記録媒体近傍から水分を取得する水分取得部と取得した水分を蓄積する水分蓄積部及び蓄積した水分を放出する水分放出部とを循環する除湿部材を有する除湿装置によってインク滴が着弾した記録媒体から水分を除去する画像形成装置の環境制御方法であって、
前記除湿部材を前記水分取得部でインク滴が着弾した記録媒体の移動方向と同じ方向に平行に移動して記録媒体近傍の水分を吸収させ、
前記水分を吸収した除湿部材を前記水分蓄積部に送り、吸収した水分を蓄積させ、
前記水分を蓄積した除湿部材を前記水分放出部に送り、蓄積した水分を蒸発させて放出させることを特徴とする画像形成装置の環境制御方法。
【請求項６】
前記水分取得部における前記除湿部材の移動時間を印字モード、印字速度、吐出量、記録媒体種、印字面積またはこれらのいずれかに応じて可変することを特徴とする請求項５記載の画像形成装置の環境制御方法。
【請求項７】
前記水分放出部における水分放出量を除湿部材に蓄積した水分量の応じて可変することを特徴とする画像形成装置の環境制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、記録媒体にインク滴を吐出して文字や画像を記録する画像記録装置及びその環境制御方法、特に記録媒体に形成された画像等を短時間で定着して高画質と高速記録化を図ることに関するものである。
【０００２】
プリンタやファクシミリ、複写装置、これらの複合機等の画像記録装置として、例えばインクジェット記録装置が知られている。インクジェット記録装置は、記録ヘッドから記録紙等の記録媒体に記録液滴を吐出して文字や画像を記録する。このインクジェット記録装置においては高速印字を行うにあたって、記録媒体に着弾したインクが十分に定着しないうちに排紙部で重なり合うことにより、インクが重なり合った記録媒体間の擦れにより画像品質を低下させるとともに、記録媒体の裏面に触れたインクにより記録媒体が汚染するという問題がある。
【０００３】
このような問題に対して、特許文献１に示されたインクジェット記録装置は、記録紙の位置を規制するプラテンの記録紙と接する面と反対側の面に定着ヒータを設けるとともにプラテンの記録ヘッドの吐出面と対向する位置の凹部を形成し、この凹部に吸湿部材を設け、記録ヘッドからインク滴が着弾した記録紙に定着ヒータの熱を加えてインク水分を蒸発させて定着を促進し、蒸発した水分を吸湿部材で捕集するようにしている。
【０００４】
また、特許文献２等に示されたインクジェット記録装置は、エネルギー線硬化性組成物を含むインクジェットインクを用い、インク滴が着弾する前の記録媒体をヒータで所定の温度範囲に加熱し、インク滴が着弾した記録媒体に紫外線等のエネルギー線を照射してインクを凝集させるとともに吸湿部材を内包したカラムに外部から空気を取り込み、吸湿部材で除湿して相対湿度を低くし印字面に送風してインク中の溶媒の蒸発を促進して定着にかかる時間を短縮している。
【特許文献１】特開昭６４−７１７５３号公報
【特許文献２】特開２００４−９０３０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら吸湿部材で蒸発したインク水分を捕集したり、吸湿部材で除湿した空気をインク滴を着弾した記録媒体に吹き付けて定着を促す方法では吸湿部材に取り込まれた水分はいずれ飽和してしまう。吸湿部材の水分が飽和するとヒータ等で加熱して再生する必要がある。この吸湿部材を再生する間は印字を行えない不具合が生じていた。例えば特許文献２では印字終了後に吸湿部材の加熱を行い、印字を行っていない時間を活用して吸湿部材を再生するようにしている。このため長時間にわたる連続印字には限界が有り、長時間の印字を行うのに対応して大容量の吸湿部材を設けなければならなかった。
【０００６】
この発明は、このような問題を解消し、高速印字を行ったとき、記録媒体の裏面にインクが付着して記録媒体が汚染することを防いて高画質で且つ省エネルギーでの印字を実現するとともに長時間連続印字を可能にする画像記録装置及びその環境制御方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明の画像記録装置は、インク滴が着弾した記録媒体から水分を除去する除湿装置と除湿駆動制御部を有する画像記録装置において、前記除湿装置は、記録媒体近傍から水分を取得する水分取得部と取得した水分を蓄積する水分蓄積部と蓄積した水分を放出する水分放出部と、前記水分取得部と水分蓄積部及び水分放出部とを循環する除湿部材とを有し、前記除湿駆動制御部は、印字モード、印字速度、吐出量、記録媒体種、印字面積またはこれらのいずれかに応じた回転速度で前記水分取得部と水分蓄積部及び水分放出部を循環する除湿部材を移動させることを特徴とする。
【０００８】
前記除湿装置は、インク滴が着弾した記録媒体の搬送経路に沿って設けられた駆動ローラと第１の従動ローラ及び搬送経路から離れた位置に設けられた第２の従動ローラに巻き回された除湿ベルトと、第２の従動ローラと第１の従動ローラとの間の除湿ベルトに沿って設けられた再生用ヒータを有し、前記第１の従動ローラと前記駆動ローラの間で水分取得部を構成し、前記駆動ローラと第２の従動ローラの間で水分蓄積部を構成し、前記第２の従動ローラと第１の従動ローラの間で水分放出部を構成することを特徴とする。
【０００９】
また、前記除湿ベルトは表面に保湿部材を有することを特徴とする。
【００１０】
さらに、前記除湿装置は、水分蓄積部の近傍に湿度センサを有し、除湿駆動制御部は、湿度センサで検出した除湿ベルトに含まれる水分量に応じて再生用ヒータに供給する電流を制御することが望ましい。
【００１１】
この発明の画像形成装置の環境制御方法は、記録媒体近傍から水分を取得する水分取得部と取得した水分を蓄積する水分蓄積部及び蓄積した水分を放出する水分放出部とを循環する除湿部材を有する除湿装置によってインク滴が着弾した記録媒体から水分を除去する画像形成装置の環境制御方法であって、前記除湿部材を前記水分取得部でインク滴が着弾した記録媒体の移動方向と同じ方向に平行に移動して記録媒体近傍の水分を吸収させ、前記水分を吸収した除湿部材を前記水分蓄積部に送り、吸収した水分を蓄積させ、前記水分を蓄積した除湿部材を前記水分放出部に送り、蓄積した水分を蒸発させて放出させることを特徴とする。この水分取得部における除湿部材の移動時間を印字モード、印字速度、吐出量、記録媒体種、印字面積またはこれらのいずれかに応じて可変すると良い。また、水分放出部における水分放出量を除湿部材に蓄積した水分量の応じて可変することが望ましい。
【発明の効果】
【００１２】
この発明は、除湿部材を水分取得部から水分蓄積部を通して水分放出部に循環させ、除湿部材が水分取得部を移動しているとき記録媒体近傍から水分を取得し、取得して蓄積した水分を水分放出部で放出することを繰り返してインク滴が着弾した記録媒体からの水分放出を促すから、連続印字を行っても排出された記録媒体に次の記録媒体が排出されて重なり合っても、先の記録媒体に記録された画像のインクが擦れたり、後の記録媒体の裏面に付着することを防ぐことができ、高画質の画像を安定して記録することができる。
【００１３】
また、除湿部材とを、印字モード、印字速度、吐出量、記録媒体種、印字面積またはこれらのいずれかに応じた回転速度で水分取得部を移動させることにより、画像記録条件の応じて記録媒体近傍から水分を取得することができ、高速記録を安定して行うことができる。
【００１４】
さらに、除湿部材を水分取得部から水分蓄積部を通して水分放出部に循環させて除湿部材による水分の取得と水分の放出を連続して行うから、除湿部材の除湿能力を連続して保持することができ、記録媒体に対する印字を中断することなく連続印字を行うことができる。
【００１５】
また、除湿装置をインク滴が着弾した記録媒体の搬送経路に沿って設けられた駆動ローラと第１の従動ローラ及び搬送経路から離れた位置に設けられた第２の従動ローラに巻き回された除湿ベルトと、第２の従動ローラと第１の従動ローラとの間の除湿ベルトに沿って設けられた再生用ヒータで構成し、第１の従動ローラと駆動ローラの間で水分取得部を構成し、駆動ローラと第２の従動ローラの間で水分蓄積部を構成し、第２の従動ローラと第１の従動ローラの間で水分放出部を構成することにより、簡単な構成で記録媒体近傍から水分を連続して取得することができる。
【００１６】
また、除湿ベルトは表面に保湿部材を有するから、水分取得に電力などを使用しないで済み、省エネルギーを図ることができる。
【００１７】
さらに、水分蓄積部の近傍に設けた湿度センサで検出した除湿ベルトに含まれる水分量に応じて水分放出部の再生用ヒータに供給する電流を制御することにより、除湿ベルトに蓄積した水分を安定して放出できるとともに必要に応じて再生用ヒータに電流を供給できるから省エネルギーを図ることができる。
【００１８】
また、除湿部材をインク滴が着弾した記録媒体の移動方向と同じ方向に平行に移動して記録媒体近傍の水分を吸収させるから、記録媒体近傍を効率よく除湿し常に所定の湿度以下にしてインク滴が着弾した記録媒体からの水分放出を促進するから、高画質の画像を高速で記録することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図１は、この発明のインクジェット記録装置の構成図である。図に示すように、インクジェット記録装置１はシアンＣ，マゼンタＭ、イェローＹ，ブラックＢｋの各色のインクをそれぞれ収納した４個のインクカートリッジ２と、複数のノズル列を有し、各インクカートリッジ２からインクが供給される記録ヘッド３と、インクカートリッジ２と記録ヘッド３を搭載したキャリッジ４と、記録紙を収納した給紙トレイ５ａ，５ｂや手差しテーブル６から記録紙を印字部７に搬送する記録紙搬送装置８と、記録ヘッド３からインクを吐出する領域の近傍で記録紙の搬送方向の下流に設けた除湿装置９及び印字した記録紙を排紙トレイ１０に排出する排出ローラ１１を有する。そしてホスト装置から送られる画像データを記録紙に印字するときは、キャリッジ４をキャリッジガイドローラ１２に倣って走査しながら、記録紙搬送装置８により印字部７に送られた記録紙に記録ヘッド３のノズルから画像データに応じてインク液滴を吐出して文字や画像を記録する。記録紙に着弾したインク滴の水分は除湿装置９により捕集してインク滴を記録紙に定着し排紙トレイ１０に排出する。
【００２０】
この記録紙に着弾したインク滴の水分を捕集する除湿装置９は、図２の構成図に示すように、印字部７で画像等を記録する記録紙１３を規制するプラテン１４に沿ってプラテン１４の近傍上部に設けられた駆動ローラ１５と従動ローラ１６及びプラテン１４から離れた位置に設けられた従動ローラ１７に巻き回された除湿ベルト１８と、従動ローラ１７と従動ローラ１６の間の除湿ベルト１８に沿って設けられた再生用ヒータ１９を有する。除湿ベルト１８はシリカゲルやゼオライト、活性炭などを始めとした多孔質部材からなる保湿部材が表面に層状に形成されている。
【００２１】
この除湿ベルト１８は、図３のブロック図に示すように、インクジェット記録装置１の制御装置２０からの動作状態を示す信号により除湿動作を制御する除湿駆動制御部２１により駆動制御される除湿ベルト駆動モータ２２により回転する駆動ローラ１５により、図２において時計方向に回転し、プラテン１４と平行な従動ローラ１６と駆動ローラ１５の間で水分取得部２３を構成し、駆動ローラ１５と従動ローラ１７の間で水分蓄積部２４を構成し、従動ローラ１７と従動ローラ１６の間で水分放出部２５を構成する。
【００２２】
この除湿装置９を有するインクジェット記録装置１で印字部７に搬送された記録紙１３に記録ヘッド３からインク滴を吐出して画像を形成するとき、制御装置２０は除湿駆動制御部２１にインクジェット記録装置１の動作状態を示す信号を送り除湿駆動制御部２１を駆動する。除湿駆動制御部２１は除湿ベルト駆動モータ２２を駆動するとともに再生用ヒータ１９を加熱する。この除湿ベルト駆動モータ２２の回転により駆動ローラ１５が回転して除湿ベルト１８を回転して、図２に示すように、水分取得部２３ではインク滴が着弾した記録紙１３の移動方向と平行に移動し、除湿ベルト１８と記録紙１３との間の空気中の水分を保湿部材で吸収して低湿度とし、記録紙１３に着弾したインク滴の水分蒸発を促す。この水分取得部２３で水分を吸収した除湿ベルト１８は駆動ローラ１５の回転により水分蓄積部２４に送られ吸収した水分を保湿部材に蓄積する。水分を蓄積した除湿ベルト１８は水分放出部２５に送られ、再生用ヒータ１９により熱が加えられて保湿部材に蓄積した水分を蒸発させて放出する。この動作を繰り返すことにより除湿ベルト１８の保湿部材による水分吸収と保湿部材からの水分放出を同時に並行して行ない、水分取得部２３には常に乾燥した保湿部材を有する除湿ベルト１８を送り、インク滴が着弾した記録紙１３からの水分放出を促して短時間で定着する。
【００２３】
したがって連続印字を行っても排紙トレイ１０に排出された記録紙１３に次の記録紙１３は排出されて重なり合っても、先の記録紙１３に記録された画像のインクが擦れたり、後の記録紙１３の裏面に付着することを防ぐことができ、高画質の画像を安定して記録することができる。また、水分放出部２５を水分取得部２３から離れた位置に設けることにより除湿ベルト１８から放出した水分が水分取得部２３に影響することを防ぐことができ、記録紙１３近傍の水分を保湿部材に安定して吸収することができる。
【００２４】
この除湿駆動制御部２１で駆動ローラ１５を回転する除湿ベルト駆動モータ２２を回転するとき、制御装置２０から送られる印字モード、印字速度、吐出量、記録媒体種、印字面積またはこれらのいずれかに応じて除湿ベルト駆動モータ２２の回転を可変制御して除湿ベルト１８の移動速度を制御し、水分取得部２３を移動する除湿ベルト１８の移動時間を最適に制御してインク滴が着弾した記録紙１３近傍の水分を保湿部材で吸収して水分取得部２３における記録紙１３近傍の相対湿度を５０％以下にしてインク滴が着弾した記録紙１３からの水分放出を促進させる。
【００２５】
また、図４の構成図に示すように、除湿装置９の水分蓄積部２４の近傍に湿度センサ２６を設け、図５のブロック図に示すように、除湿駆動制御部２１は湿度センサ２６で検出した水分蓄積部２４を移動する除湿ベルト１８の保湿部材に含まれる水分量に応じて再生用ヒータ１９に供給する電流をオン／オフ制御すると良い。例えば湿度センサ２６で検出している除湿ベルト１８の保湿部材に含まれる水分量があらかじめ定めた規定値を超えたとき再生用ヒータ１９に電流を供給して加熱し、保湿部材に含まれる水分量が規定値以下のときは再生用ヒータ１９に電流を供給しないで加熱を停止する。このようにして必要なときにだけ再生用ヒータ１９を加熱することにより、除湿装置９の消費電力を抑えて省エネルギーを図ることができる。
【００２６】
このように除湿装置９の除湿ベルト１８により水分取得部２３の周囲の湿度を低くし、水分放出部２５の再生用ヒータ１９で除湿ベルトの保湿部材に蓄積した水分を放出して記録紙１３にインクを定着するから、インクジェット記録装置１で使用するインクとして光で凝集反応する色材を使ったインク以外の各種インクを使用することができる。また、ヒータで記録紙１３を直接加熱する方法と比べで大電力を必要としなく、省エネルギーを図ることができる。
【００２７】
また、図６（ａ）の構成図に示すように、除湿装置９とともにインク滴が着弾した記録紙１３を加熱する記録媒体加熱用ヒータ２７をプラテン１４の下部に設けても良い。また、インクジェット記録装置１に光硬化型の色材を用いたインクを使用し、図６（ｂ）に示すように、除湿装置９と記録媒体加熱用ヒータ２７とともに光によるインク凝集手段２８を除湿装置９より記録紙１３の搬送方向の下流側あるいは上流側に設けても良い。
【００２８】
さらに、図７の記録紙１３の搬送方向と直交する方向からみた構成図に示すように、プラテン１４の下部に記録媒体加熱用ヒータ２７を設け、プラテン１４の左右両側に駆動ローラ１５と従動ローラ１６を配置して除湿ベルト１８を巻き回し、除湿ベルト１８のプラテン１４より上の部分で水分取得部２３を構成し、除湿ベルト１８のプラテン１４より下の部分で水分放出部２５を構成することにより記録媒体加熱用ヒータ２７を再生用ヒータ１９として利用することができ、インクジェット記録装置１を小型化するとともに消費電力を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】この発明のインクジェット記録装置の構成図である。
【図２】除湿装置の構成図である。
【図３】除湿装置の駆動制御部を示すブロック図である。
【図４】第２の除湿装置の構成図である。
【図５】第２の除湿装置の駆動制御部を示すブロック図である。
【図６】第３の除湿装置の構成図である。
【図７】第４の除湿装置の構成図である。
【図８】第５の除湿装置の構成図である。
【符号の説明】
【００３０】
１；インクジェット記録装置、２；インクカートリッジ、３；記録ヘッド、
８；記録紙搬送装置、９；除湿装置、１３；記録紙、１４；プラテン、
１５；駆動ローラ、１６；従動ローラ、１７；従動ローラ、１８；除湿ベルト、
１９；再生用ヒータ、２０；制御装置、２１；除湿駆動制御部、
２２；除湿ベルト駆動モータ、２３；水分取得部、２４；水分蓄積部、
２５；水分放出部、２６；湿度センサ、２７；記録媒体加熱用ヒータ、
２８；インク凝集手段。
【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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