JP4988328B2

JP4988328B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP4988328B2
Application number: JP2006346867A
Authority: JP
Inventors: 浩司渡邉
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2006-12-25
Filing date: 2006-12-25
Publication date: 2012-08-01
Anticipated expiration: 2026-12-25
Also published as: JP2008155485A

Description

この発明は、インクジェットプロセスを用いた画像形成装置、特に記録媒体に印字されたインクを速やかに乾燥させて、各種記録媒体に対して安定した印字を可能にすることに関するものである。

記録媒体にインクを吐出して記録を行なうインクジェット記録装置は各種用途に使用されている。このインクジェット記録装置で各種記録媒体に迅速に印字するために、記録媒体に吐出したインクを乾燥させる定着する必要があり、記録媒体上のインクを瞬時に乾燥定着させる手段が、例えば特許文献１や特許文献２、特許文献３あるいは特許文献４等に開示されている。

特許文献１に示されたインクジェット記録装置は、インクを吐出する記録ヘッドを搭載したキャリッジの記録ヘッドの直後にリフレクタと赤外線を利用した加熱手段を搭載し、記録に伴う加熱手段と記録媒体の相対移動をモニターし、モニターした結果に対して加熱量を制御して、記録ヘッドで記録媒体に吐出したインクを乾燥して定着するようにしている。

特許文献２に示されたインクジェット記録装置は、記録媒体の搬送路の上下に赤外線ヒータを設け、記録媒体の記録領域を加熱して記録媒体に吐出したインクを乾燥するようにしている。

特許文献３に示されたインクジェット記録装置は、記録媒体の記録領域にハロゲンヒータや電磁波による加熱手段を設け、記録媒体の種類やインクの種別又は記録モードの種類に基づいては加熱手段の加熱量を制御している。

特許文献４に示されたインクジェット記録装置は、キャリッジに搭載した記録ヘッドの下流側に、記録媒体の幅以上の長さを有するハロゲンヒータと反射板を設けて記録媒体に吐出したインクを乾燥するようにしている。
特開２００４−１３６４８９号公報特開２０００−２２５６９６号公報特開２００６−２２４４６０号公報特開２００３−７２０５９号公報

特許文献１〜特許文献４に示すように記録媒体に吐出したインクを乾燥して定着するためハロゲンヒータを利用した加熱手段が使用されているが、ハロゲンヒータは立ち上がりに時間を要し、印字を開始したときに、所定の温度まで上昇するための待ち時間が長くなってしまう。

また、記録媒体に印字中に装置内部の構成部品にも多くの熱量が加えられて、装置全体が温度上昇し、構成部品の耐久性を劣化させる可能性がある。

この発明は、このような問題を解消するため、印字開始時の待ち時間を少なくして各種記録媒体に印字されたインクを効率よく乾燥して定着させるとともに内部温度の上昇を抑制することができる画像形成装置を提供することを目的とするものである。

この発明の画像形成装置は、記録ヘッドからインク滴を記録媒体に吐出して画像を記録する画像形成装置において、前記記録ヘッドで画像が記録され搬送経路を介して搬送された記録媒体が排出される第１の排紙手段を、当該画像形成装置の本体に備え、前記記録ヘッドで画像が記録され前記搬送経路の途中で分岐されて搬送された記録媒体が排出される第２の排紙手段を、当該画像形成装置の本体に対して着脱可能に備え、前記インクに含まれる保湿剤の吸収波長と略同じ波長の照射エネルギを出射するカーボンヒータと該カーボンヒータからの輻射熱を反射するリフレクタとを有する乾燥手段を、前記記録ヘッドから前記分岐を通過して前記第２の排紙手段に向かうように記録媒体が搬送される搬送経路の下流側に備え、前記記録ヘッドで画像が記録された記録媒体を前記乾燥手段で乾燥して前記第２の排紙手段に排出する搬送と、該記録媒体を該乾燥手段で乾燥しないで前記装置本体に設けられた前記第１の排紙手段に排出する搬送とを切り替え可能に構成され、前記乾燥手段及び前記第２の排紙手段は装置本体の側面よりも外側に位置することを特徴とする。
また、記録ヘッドからインク滴を記録媒体に吐出して画像を記録する画像形成装置において、前記記録ヘッドで画像が記録され搬送経路を介して搬送された記録媒体が排出される第１の排紙手段を、当該画像形成装置の装置本体に備え、前記記録ヘッドで画像が記録され前記搬送経路の途中で分岐されて搬送された記録媒体が排出される第２の排紙手段を備え、前記インクに含まれる保湿剤の吸収波長と略同じ波長の照射エネルギを出射するカーボンヒータと該カーボンヒータからの輻射熱を反射するリフレクタとを有する乾燥手段を、前記記録ヘッドから前記分岐を通過して前記第２の排紙手段に向かうように記録媒体が搬送される搬送経路の下流側に備え、前記記録ヘッドで画像が記録された記録媒体を前記乾燥手段で乾燥して前記第２の排紙手段に排出する搬送と、該記録媒体を該乾燥手段で乾燥しないで前記装置本体に設けられた前記第１の排紙手段に排出する搬送とを切り替え可能に構成され、前記乾燥手段及び前記第２の排紙手段は一体で装置本体に着脱可能なことを特徴とする。
また、記録ヘッドからインク滴を記録媒体に吐出して画像を記録する画像形成装置において、前記記録ヘッドで画像が記録され搬送経路を介して搬送された記録媒体が排出される第１の排紙手段を、当該画像形成装置の装置本体に備え、前記記録ヘッドで画像が記録され前記搬送経路の途中で分岐されて搬送された記録媒体が排出される第２の排紙手段と、前記記録ヘッドから前記分岐を通過して前記第２の排紙手段に向かうように記録媒体が搬送される搬送経路の下流側に設けた乾燥手段と、を備え、前記記録ヘッドで画像が記録された記録媒体を前記乾燥手段で乾燥して前記第２の排紙手段に排出する搬送と、該記録媒体を該乾燥手段で乾燥しないで前記装置本体に設けられた前記第１の排紙手段に排出する搬送とを切り替え可能に構成され、前記乾燥手段及び前記第２の排紙手段は一体で装置本体に着脱可能なことを特徴とする。

前記記録ヘッドを搭載し、主走査方向に往復移動するキャリッジを更に備え、前記キャリッジは、前記乾燥手段を、記録ヘッドより記録媒体搬送方向の下流側に有してもよい。

また、前記記録ヘッドを搭載し、主走査方向に往復移動するキャリッジを更に備え、
前記キャリッジは、前記キャリッジより記録媒体搬送方向下流側の記録媒体搬送経路の上部に配置された前記乾燥手段と、前記記録ヘッドより記録媒体搬送方向の下流側に搭載された第２のリフレクタとを有してもよい。

さらに、前記乾燥手段を、装置本体の側面に対して着脱自在な排紙手段に設けても良い。

また、前記乾燥手段に、前記インクに含まれる保湿剤の吸収波長と略同じ波長以外の照射エネルギを遮断するフィルタを有してもよい。

また、前記乾燥手段に供給する電力を記録媒体の種類に応じて制御してもよい。

さらに、前記乾燥手段に供給する電力量を記録媒体の種類と印字総量及び印字モードに応じて可変制御してもよい。

この発明は、画像を形成するインクに含まれる保湿剤の吸収波長と略同じ波長の照射エネルギを出射するカーボンヒータと、カーボンヒータからの輻射熱を反射するリフレクタとを有する乾燥手段からの輻射熱によりインクを乾燥するようにしたから、記録ヘッドから記録媒体に吐出して画像を形成したインクを効率よく乾燥して定着することができる。

また、カーボンヒータの立ち上がり時間は非常に短いから、インクを効率よく迅速に乾燥することができる。また、リフレクタにより輻射熱を反射させることにより、キャリッジ近傍で印字直後の記録媒体を乾燥させることができ、より乾燥効果を高めることができる。

さらに、乾燥手段を、記録ヘッドより記録媒体の搬送方向の下流側でキャリッジに搭載することにより、小さなカーボンヒータを使用して記録媒体の幅全域を乾燥させることができ、消費電力量を低減することもできる。

また、乾燥手段を、キャリッジより記録媒体搬送方向の下流側の記録媒体搬送経路の上部に配置し、キャリッジに搭載され記録ヘッドより記録媒体の搬送方向の下流側に第２のリフレクタを設けることにより、記録媒体に記録された画像等を形成しているインク中に含まれる保湿剤を確実に乾燥するとともに、第２のリフレクタで反射する輻射熱により、キャリッジ近傍で印字直後の記録媒体を乾燥させることができ、インクを効率良く乾燥することができる。

さらに、乾燥手段を、装置本体の側面に対して着脱自在な排紙手段に設けることにより、特に乾燥が悪い記録媒体にだけ適用でき、装置本体の価格を低減することができる。

また、乾燥手段に、インクに含まれる保湿剤の吸収波長と略同じ波長以外の照射エネルギを遮断するフィルタを設けることにより、装置内の他の構成部品に加える照射エネルギを低減することができ、装置内の温度上昇を防ぐことができる。

また、乾燥手段に供給する電力を記録媒体の種類に応じて制御することにより、インクの乾燥に要する消費電力を低減することができる。

さらに、乾燥手段に供給する電力量を記録媒体の種類と印字総量及び印字モードに応じて可変制御することにより、インクを効率良く、かつ迅速に乾燥することができ、良質な画像を安定して定着することができる。

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４個の記録ヘッド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、キャリッジ４に搭載され記録ヘッド３より記録媒体の搬送方向の下流側に設けられた乾燥手段５と、記録媒体を収納した給紙トレイ６や手差しテーブル７から記録媒体を印字部８に搬送する搬送ローラ９及び文字等を記録した記録媒体を排紙トレイ１０に排出する排出ローラ１１を有する。乾燥手段５は、図２の斜視図に示すように、カーボンヒータ１３とリフレクタ１４及びカーボンヒータ１３を作動したときに照射エネルギの波長帯域から所定の波長帯域だけを透過させるフィルタ１５を有する。

インクジェット記録装置１の制御装置２０は、図３のブロック図に示すように、制御部２１と走査駆動部２２とヘッド駆動部２３及びヒータ駆動部２４を有する。制御部２１は操作パネル２５やホストインターフェース２６からの信号により装置全体の動作を管理する主制御部２７と、各種制御プログラムやホスト装置から送られた情報を記憶する記憶部２８を有する。走査駆動部２２は主制御部２７からの制御信号によりキャリッジ４を駆動する主走査や副走査用の走査モータ２９を駆動する。ヘッド駆動部２３は主制御部２７から出力される駆動信号により記録ヘッド３を駆動する。ヒータ制御部２４は主制御部２７からの制御信号によりカーボンヒータ１３を作動させる電力量を制御する。

このインクジェット記録装置１でホスト装置から送られた画像データを記録紙に記録するときの動作を図４のフローチャートを参照して説明する。

ホスト装置から画像データが送られ、記録媒体の種類と印字モードが設定されると（ステップＳ１）、主制御部２７は送られた画像データの印字総量を計算し（ステップＳ２）、算出した印字総量と記録媒体の種類により乾燥手段５を作動させるかどうかを判断する（ステップＳ３）。このときインクの乾燥性が悪い記録媒体に印字する場合は乾燥手段５を作動させると判断し、記録媒体の種類と印字総量及び設定された印字モード、すなわち高速で印字するか定常モードで印字するかによりカーボンヒータ１３を作動させる電力量を算出してヒータ制御部２４に送る（ステップＳ４）。ヒータ制御部２４は送られた電力量に応じてカーボンヒータ１３に供給する電力量を可変制御して乾燥手段５による乾燥動作を開始させる（ステップＳ５）。主制御部２７はカーボンヒータ１３が作動するとキャリッジ４をガイドロッド１２に沿って主走査方向に走査しながら、搬送ローラ９により印字部８に送られた記録媒体に記録ヘッド３のノズルから画像データに応じてインクを吐出して文字や画像を記録する（ステップＳ６）。この記録ヘッド３で記録媒体に画像等を記録しているとき、乾燥手段５が作動している場合は、記録媒体に記録された画像等を形成しているインク中に含まれる保湿剤を乾燥手段５で乾燥する。乾燥手段５で乾燥されて定着された画像を有する記録媒体は排出ローラ１１により排紙トレイ１０に排出される（ステップＳ７）。

この記録媒体に記録ヘッド３でインクを吐出して画像を形成して、乾燥手段５で記録媒体に画像を形成したインクを乾燥するとき、カーボンヒータ１３は、図５（ａ）に示すように、照射エネルギが水の吸収波長と略同じ波長であり、インク中の保湿剤の吸収波長に最適な波長の照射エネルギを照射することができ、かつ、図５（ｂ）に示すように、カーボンヒータ１３の立ち上がり時間が石英管ヒータやセラミックヒータと比べて非常に短いから、インクを効率よく迅速に乾燥することができる。また、リフレクタ１４により輻射熱を反射させることにより、キャリッジ４近傍で印字直後の記録媒体を乾燥させることができ、より乾燥効果を高めることができる。さらに、フィルタ１５でインク中の保湿剤の吸収波長と略同じ波長以外を遮断することにより他の構成部品に加える照射エネルギを低減するから、インクジェット記録装置１内の温度上昇を防ぐことができる。

また、乾燥手段５をキャリッジ４に搭載して記録ヘッド３と共に主走査方向に往復移動させることにより、乾燥手段５のカーボンヒータ１３をキャリッジ４の幅と同じにして、小さなカーボンヒータ１３を使用して記録媒体の幅全域を乾燥させることができ、かつ、記録媒体の種類等に応じてカーボンヒータ１３に電力を供給するから、消費電力量を低減することもできる。

前記説明では乾燥手段５をキャリッジ４に搭載した場合について説明したが、図６の構成図に示すように、キャリッジ４より下流側の記録媒体搬送経路の上部に、記録媒体の全幅と同じ長さを有する乾燥手段５を設け、キャリッジ４に搭載され記録ヘッド３より記録媒体の搬送方向の下流側に第２のリフレクタ１６を設けても良い。この場合も記録媒体に記録された画像等を形成しているインク中に含まれる保湿剤を乾燥手段５で乾燥するとともに、第２のリフレクタ１６で反射する輻射熱により、キャリッジ４近傍で印字直後の記録媒体を乾燥させることができる。

また、前記説明では、乾燥手段５をキャリッジ４に搭載した場合、あるいはキャリッジ４より記録媒体の搬送方向の下流側の記録媒体搬送経路の上部に設けた場合について説明したが、図７に示すように、インクジェット記録装置１の側面に、着脱自在な第２の排紙トレイ１７を設け、この第２の排紙トレイ１７に乾燥手段５を配置し、乾燥性の悪い記録媒体を使用したいユーザのみ、第２の排紙トレイ１７をインクジェット記録装置１に外付けで装着可能にして、乾燥性の悪い記録媒体を使用するときだけ第２の排紙トレイ１７を装着するようにしても良い。このように第２の排紙トレイ１７に乾燥手段５を設けて乾燥性の悪い記録媒体に吐出して画像を形成したインク中の保湿剤を乾燥して定着することにより、インクジェット記録装置１内に温度上昇が生じることを防ぐことができるとともにインクジェット記録装置１の価格を低減することができる。

この発明のインクジェット記録装置の構成図である。乾燥手段の構成を示す斜視図である。制御装置の構成を示すブロック図である。インクジェット記録装置の動作を示すフローチャートである。カーボンヒータの照射エネルギと立ち上がり時間を示す特性図である。第２のインクジェット記録装置の構成図である。第３のインクジェット記録装置の構成図である。

符号の説明

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、
４；キャリッジ、５；乾燥手段、６；給紙トレイ、７；手差しテーブル、
８；印字部、９；搬送ローラ、１０；排紙トレイ、１１；排出ローラ、
１２；ガイドロッド、１３；カーボンヒータ、１４；リフレクタ、
１５；フィルタ、１６；第２のリフレクタ、１７；第２の排紙トレイ、
２０；制御装置、２１；制御部、２２；走査駆動部、２３；ヘッド駆動部、
２４；ヒータ駆動部、２５；操作パネル、２６；ホストインターフェース、
２７；主制御部、２８；記憶部、２９；走査モータ。

Claims

記録ヘッドからインク滴を記録媒体に吐出して画像を記録する画像形成装置において、
前記記録ヘッドで画像が記録され搬送経路を介して搬送された記録媒体が排出される第１の排紙手段を、当該画像形成装置の装置本体に備え、
前記記録ヘッドで画像が記録され前記搬送経路の途中で分岐されて搬送された記録媒体が排出される第２の排紙手段を備え、
前記インクに含まれる保湿剤の吸収波長と略同じ波長の照射エネルギを出射するカーボンヒータと該カーボンヒータからの輻射熱を反射するリフレクタとを有する乾燥手段を、前記記録ヘッドから前記分岐を通過して前記第２の排紙手段に向かうように記録媒体が搬送される搬送経路の下流側に備え、
前記記録ヘッドで画像が記録された記録媒体を前記乾燥手段で乾燥して前記第２の排紙手段に排出する搬送と、該記録媒体を該乾燥手段で乾燥しないで前記装置本体に設けられた前記第１の排紙手段に排出する搬送とを切り替え可能に構成され、
前記乾燥手段及び前記第２の排紙手段は装置本体の側面よりも外側に位置することを特徴とする画像形成装置。
記録ヘッドからインク滴を記録媒体に吐出して画像を記録する画像形成装置において、
前記記録ヘッドで画像が記録され搬送経路を介して搬送された記録媒体が排出される第１の排紙手段を、当該画像形成装置の装置本体に備え、
前記記録ヘッドで画像が記録され前記搬送経路の途中で分岐されて搬送された記録媒体が排出される第２の排紙手段を備え、
前記インクに含まれる保湿剤の吸収波長と略同じ波長の照射エネルギを出射するカーボンヒータと該カーボンヒータからの輻射熱を反射するリフレクタとを有する乾燥手段を、前記記録ヘッドから前記分岐を通過して前記第２の排紙手段に向かうように記録媒体が搬送される搬送経路の下流側に備え、
前記記録ヘッドで画像が記録された記録媒体を前記乾燥手段で乾燥して前記第２の排紙手段に排出する搬送と、該記録媒体を該乾燥手段で乾燥しないで前記装置本体に設けられた前記第１の排紙手段に排出する搬送とを切り替え可能に構成され、
前記乾燥手段及び前記第２の排紙手段は一体で装置本体に着脱可能なことを特徴とする画像形成装置。
記録ヘッドからインク滴を記録媒体に吐出して画像を記録する画像形成装置において、
前記記録ヘッドで画像が記録され搬送経路を介して搬送された記録媒体が排出される第１の排紙手段を、当該画像形成装置の装置本体に備え、
前記記録ヘッドで画像が記録され前記搬送経路の途中で分岐されて搬送された記録媒体が排出される第２の排紙手段と、
前記記録ヘッドから前記分岐を通過して前記第２の排紙手段に向かうように記録媒体が搬送される搬送経路の下流側に設けた乾燥手段と、を備え、
前記記録ヘッドで画像が記録された記録媒体を前記乾燥手段で乾燥して前記第２の排紙手段に排出する搬送と、該記録媒体を該乾燥手段で乾燥しないで前記装置本体に設けられた前記第１の排紙手段に排出する搬送とを切り替え可能に構成され、
前記乾燥手段及び前記第２の排紙手段は一体で装置本体に着脱可能なことを特徴とする画像形成装置。