JP6311412B2 - 液体吐出装置 - Google Patents

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Description

本発明は、液体が吐出される媒体を支持する支持面を有する媒体支持部と、支持面に支持された状態の媒体の支持面と反対側から液体を加熱可能な加熱部とを備えた液体吐出装置に関する。
従来から、媒体支持部の支持面上に支持された媒体を加熱してインクを定着させる液体吐出装置が下記の特許文献1に示すように知られている。
この特許文献1に開示されているプリンタには、熱伝導性の低い断熱プラテンを用いることが記載されている。
特開2010−208325号公報
しかしながら、特許文献1には、断熱プラテンの素材やパラメーターについては言及されていない。即ち、媒体に吐出された液体を少ない熱エネルギーで効果的に加熱すること、また加熱に際して媒体のダメージを低減することについては記載も示唆も無い。
本発明の目的は、媒体に吐出された液体を少ない熱エネルギーで効果的に加熱することを可能にすることである。
上記課題を解決するための本発明の第1の態様の液体吐出装置は、液体が吐出される媒体を支持する支持面を有する媒体支持部と、前記媒体に吐出された前記液体を加熱可能な加熱部とを備え、前記支持面は、少なくとも一部が熱伝導率が0.4W/mK以下の部材により構成されることを特徴とする。
本態様によれば、前記媒体支持部は、前記支持面における少なくとも一部の部材が熱伝導率が0.4W/mK以下の部材である。従って、前記媒体に接して媒体を支持する支持面の内、前記熱伝導率が0.4W/mK以下の熱伝導率が低い部分において、媒体に与えられた熱エネルギーは前記媒体支持部に伝熱しにくくなる。これにより、前記媒体を加熱するに際してのエネルギー効率が良くなり、前記加熱部が出力する熱エネルギーを少なくしても足りるようになる。その結果、前記媒体に吐出された前記液体を少ない熱エネルギーで効果的に加熱することが可能になる。また、加熱に際して生じる媒体のダメージを低減することが可能になる。
本発明の第2の態様の液体吐出装置は、前記第1の態様において、前記部材は、前記支持面の、前記媒体における前記液体が吐出される領域を支持する部分の少なくとも一部に存在することを特徴とする。
本態様によれば、前記支持面の、前記媒体における前記液体が吐出される領域を支持する部分の少なくとも一部に熱伝導率が0.4W/mK以下の熱伝導率が低い部材が存在するので、前記媒体に吐出された前記液体を一層少ない熱エネルギーで効果的に加熱することが可能になる。
また加熱に際して生じる媒体のダメージを一層低減することが可能になる。そして、前記液体を前記媒体に吐出後に直ちに加熱する場合に特に効果的である。
本発明の第3の態様の液体吐出装置は、前記第1の態様又は第2の態様において、前記部材は、前記支持面の、前記媒体における前記加熱部によって加熱される領域を支持する部分の少なくとも一部に存在することを特徴とする。
本態様によれば、前記支持面の、前記媒体における前記加熱部によって加熱される領域を支持する部分の少なくとも一部に熱伝導率が0.4W/mK以下の熱伝導率が低い部材が存在するので、前記媒体に吐出された前記液体を一層少ない熱エネルギーで効果的に加熱することが可能になる。また加熱に際して生じる媒体のダメージを一層低減することが可能になる。
本発明の第4の態様の液体吐出装置は、前記第1の態様から第3の態様のいずれか一つの態様において、前記媒体を搬送方向の上流側から下流側に搬送する搬送部を備え、前記媒体支持部は、前記部材が存在する第1構成部と、前記第1構成部より前記搬送方向における下流側に位置し、前記第1構成部より熱拡散率が高い第2構成部と、を備えることを特徴とする。
本態様によれば、前記媒体支持部は、熱伝導率が0.4W/mK以下の前記部材が存在する第1構成部の前記搬送方向における下流側に、前記第1構成部より熱拡散率が高い第2構成部を備える。従って、加熱された前記媒体は前記搬送方向の下流側に移動すると熱拡散率が高くて熱が伝熱しやすい第2構成部と接することになる。
これにより、媒体の熱が第2構成部に拡散し、媒体の温度上昇を抑えて意図する温度の範囲内に媒体の温度を維持することが可能となる。
本発明の第5の態様の液体吐出装置は、前記第1の態様から第4の態様のいずれか一つの態様において、前記部材の吸水率は、0.2%以下であることを特徴とする。
当該熱伝導率が0.4W/mK以下の前記部材は、水分を吸収するとその吸収した水分の影響でその熱伝導率が変化する。本態様によれば、熱伝導率が0.4W/mK以下の前記部材の吸水率は、0.2%以下であるので、前記水分吸収による熱伝導率の変化を抑えることができ、前記媒体に吐出された前記液体を少ない熱エネルギーで効果的に加熱することができるという前記部材の有する本来の機能を維持することができる。
本発明の第6の態様の液体吐出装置は、前記第1の態様から第5の態様のいずれか一つの態様において、前記部材の動摩擦係数は、0.4以下であることを特徴とする。
本態様によれば、前記媒体の搬送抵抗を低く抑えることができるので、加熱された状態の前記媒体の搬送工程におけるダメージを低減することができる。
本発明の第7の態様の液体吐出装置は、前記第1の態様から第6の態様のいずれか一つの態様において、前記部材の耐熱温度は、150℃以上であることを特徴とする。
本態様によれば、熱伝導率が0.4W/mK以下の前記部材の熱変形を抑えることができる。
本発明の第8の態様の液体吐出装置は、前記第1の態様から第7の態様のいずれか一つの態様において、前記部材の厚さは、2mm以上であることを特徴とする。
本態様によれば、熱伝導率が0.4W/mK以下の前記部材の厚みが2mm以上であるので、当該熱伝導率が0.4W/mK以下の前記部材の断熱性を安定させることができる。
本発明の第9の態様の液体吐出装置は、前記第1の態様から第8の態様のいずれか一つの態様において、前記部材の曲げ強度は、50MPa以上であることを特徴とする。
本態様によれば、当該熱伝導率が0.4W/mK以下の前記部材の曲げ変形をしにくくすることができる。
本発明の第10の態様の液体吐出装置は、前記第1の態様から第9の態様のいずれか一つの態様において、前記部材の圧縮強度は、50MPa以上であることを特徴とする。
本態様によれば、当該熱伝導率が0.4W/mK以下の前記部材の圧縮変形をしにくくすることができる。
本発明の第11の態様の液体吐出装置は、前記第1の態様から第10の態様のいずれか一つの態様において、前記部材は、熱硬化性樹脂とバルーンと繊維製補強材とを含むシート状材料が積層されたものであることを特徴とする。
本態様によれば、前記シート状材料の積層構造によって、熱伝導率が0.4W/mK以下の前記部材の断熱性と強度を容易に確保することができる。
本発明の第12の態様の液体吐出装置は、前記第1の態様から第11の態様のいずれか一つの態様において、前記媒体支持部の前記支持面には、媒体に吸引力を作用させるための吸引孔が設けられていることを特徴とする。
前記吸引孔に前記媒体が押し付けられる際に、媒体は加熱されているので、その加熱の際の熱エネルギーの程度によって前記吸引孔内に前記媒体が引き込まれ、ダメージを受ける虞がある。
本態様によれば、前記媒体に向けて吐出された前記液体を少ない熱エネルギーで効果的に加熱することが可能であるので、吸引孔を有する構造の媒体支持部を備える液体吐出装置に対して、前記各態様のいずれか一つ以上の構造を適用すると効果的である。
また、上記態様の液体吐出装置において、前記加熱部は、前記媒体に吐出された前記液体を、温度が35〜60℃になるように加熱してもよい。これにより、媒体に吐出された液体を十分に乾燥させることができる。
また、上記態様の液体吐出装置において、前記加熱部は、前記媒体に吐出された前記液体を、温度が40〜55℃になるように加熱してもよい。これにより、媒体に吐出された液体を十分に乾燥させることができる。
また、上記態様の液体吐出装置において、前記液体を吐出する吐出部を備え、前記加熱部は、前記媒体に吐出された前記液体を、温度が前記吐出部の耐熱温度以下になるように加熱してもよい。これにより、吐出部の不具合を起こさずに液体を加熱することができる。
また、上記態様の液体吐出装置において、前記加熱部は、少なくとも2.0〜6.0μmの波長を含む電磁波を放射することによって、前記媒体に吐出された前記液体を加熱してもよい。これにより、液体を効率的に加熱することができる。
また、上記態様の液体吐出装置において、前記媒体に吐出された前記液体に風を送る送風部を備えてもよい。これにより、媒体に吐出された液体を乾燥させることができる。
また、上記態様の液体吐出装置において、前記送風部は、風速1.0〜4.0(m/秒)の風を、前記媒体に吐出された前記液体に送ってもよい。これにより、吐出部から吐出される液体の飛行曲がりを抑制しつつ、液体を乾燥させることができる。
本発明の実施形態に係る液体吐出装置を表す側断面図。 本発明の実施形態に係る液体吐出装置を表す要部拡大側断面図。 本発明の実施形態に係る液体吐出装置の媒体支持部を表す斜視図。 本発明の実施形態に係る液体吐出装置の媒体支持部を表す側断面図。 本発明の実施形態に係る液体吐出装置の媒体支持部を表す図4中のA部の拡大側断面図。 本発明の実施形態に係る液体吐出装置の効果を表すグラフ。 従来の液体吐出装置の媒体支持部を表す側断面図。
[実施形態](図1〜図6参照)
以下に、本発明の実施形態に係る液体吐出装置について、添付図面を参照して詳細に説明する。
最初に、本実施形態に係る(1)液体吐出装置の概略の構成について説明し、続いて本発明の要部となる(2)媒体支持部の構成と作用態様について具体的に説明する。
(1)液体吐出装置の概略の構成(図1及び図2参照)
本発明の一実施形態に係る液体吐出装置1は、液体Lが吐出される媒体Mを支持する支持面5を有する媒体支持部7と、支持面5に支持された状態の媒体Mの支持面5と反対側から液体Lを加熱可能な加熱部9とを備えることによって基本的に構成されている。換言すれば、液体吐出装置1は、媒体Mに吐出された液体Lを加熱可能な加熱部9を備えている。
ここで加熱部9は、赤外線等の電磁波Aを対象に向けて照射して加熱するものが一例として挙げられるが、これに限定されない。即ち、加熱部9は、支持面5に支持された状態の媒体Mに対して、支持面5と反対側から液体Lを加熱可能なものであればよい。
そして、媒体支持部7は、支持面5における少なくとも一部が、熱伝導率が0.4W/mK以下の部材33によって構成されている。この部材33の具体的な材料については後述する。
本実施形態の液体吐出装置1は、赤外線などの電磁波Aを照射する加熱部9を一例として使用し、媒体Mを搬送方向Yの上流側から下流側に搬送する搬送部17を備える構成のインクジェットプリンターである。
従って、本実施形態では液体Lはインクであり、電磁波Aの輻射熱によってインク中の液体成分が加熱乾燥されて媒体Mの表面にインク中の色材(顔料、染料等)が定着する性質を有する液体Lである。
また、液体吐出装置1は液体Lを吐出する吐出部3を備えている。吐出部3は、液体Lを吐出する吐出ヘッド19と、吐出ヘッド19を一例として下面に搭載した状態でキャリッジガイド軸21に沿って媒体Mの送り方向Yと交差する幅方向Xを走査方向として往復動するキャリッジ23とを備えている。
また、媒体Mの素材としては、紙、塩化ビニル樹脂、布(綿、麻、絹を用いた織物)等を用いることができる。このとき、厚さは各種厚さの素材を用いることができる。また、媒体MとしてCDやDVD等のディスクを用いてもよい。
また媒体支持部7は、吐出ヘッド19の吐出面と対向する位置に設けられる媒体Mの支持部材であり、媒体支持部7の支持面5と吐出ヘッド19の吐出面との間のギャップを規定する役割を有している。
そして、媒体支持部7が後述するように本発明の特徴的構成部材となっている。
電磁波Aは、前述したように加熱部9から直接的に支持面5上の媒体Mに対して照射されるか、反射板であるリフレクター25を介して間接的に支持面5上の媒体Mに対して照射される。電磁波Aは、赤外線や遠赤外線、可視光等、照射対象に輻射熱を発生させるものを使用する。本実施形態では、一例として赤外線を使用しており、加熱部9として赤外線ヒーターを採用している。
また搬送部17は、液体吐出装置1の内部に形成される媒体搬送経路15と、媒体搬送経路15中の媒体Mの搬送を案内する図示しないガイドローラ等のガイド部材と、媒体支持部7の支持面5に形成されている複数の吸引孔8を利用して媒体Mを吸着保持する図示しない吸引部材と、吐出ヘッド19と媒体支持部7との間のギャップ内に媒体Mを送り込む一対のニップローラ27を含む媒体Mを搬送するための部材と、を備えている。
更に本実施形態では、支持面5上の媒体Mに対する電磁波Aの照射領域(加熱領域)11に対して、搬送部17による媒体Mの搬送方向Yにおける上流側から下流側に向けて風Wを送る送風部29として乾燥ファンが、図1に示すように照射領域11の高さ方向Zの上方位置に設けられている。
尚、この送風部29は、幅方向Xに沿って複数設けられ、幅方向Xに沿ってライン状に送風を行うことが可能となっている。なお、キャリッジ23が存在する領域では、風Wがキャリッジ23によって遮られる。したがって、送風部29は、キャリッジ23が存在する領域以外の幅方向Xの空き領域に対して、図1中の矢印で示すように風Wを流して、媒体Mに吐出された液体Lの乾燥を促進させる役割を有している。
(2)媒体支持部の構成と作用(図1〜図4参照)
本実施形態に係る液体吐出装置1では、前述したように、媒体支持部7は支持面5における少なくとも一部が熱伝導率0.4W/mK以下の部材(以下「低熱伝導率部材」と言う)33によって構成されている。
また本実施形態では、媒体支持部7の本体部41は、図4に示すような一様な断面形状を有し、図3に示すように幅方向Xに長い一例としてアルミニウム製の枠材によって構成されている。
図7に従来の媒体支持部70を示す。従来の媒体支持部70は、支持面50と吸引孔80と読取り溝部450とを備えているが、前述した低熱伝導率部材33は存在しない。
本実施形態では、媒体支持部7の本体部41は、低熱伝導率部材33を収容する凹部43が形成されており、凹部43に低熱伝導率部材33が取り付けられる。
尚、凹部43の搬送方向Yの下流側には、媒体Mの位置検出等に使用する図示しないセンサーを収容するための読取り溝部45が幅方向Xに沿って一例として2本設けられている。
液体Lの乾燥のために媒体Mに加熱部9から与えられた熱エネルギーは、媒体Mを支持する支持面5に伝熱するが、支持面5に低熱伝導率部材33が存在することによって、低熱伝導率部材33が存在しない構造より媒体支持部7に伝熱しにくくなる。即ち、媒体Mに接して媒体Mを支持する支持面5の内、低熱伝導率部材33の部分においては、熱エネルギーは媒体支持部7に伝熱しにくくなる。即ち、媒体Mに接して該媒体Mを支持する支持面5の内、低熱伝導率部材33の部分においては、前記熱エネルギーは媒体支持部7に逃げにくくなる。
これにより、媒体Mを加熱するに際してのエネルギー効率が良くなり、加熱部9が出力する熱エネルギーを少なくしても足りるようになる。その結果、媒体Mに吐出された液体Lを少ない熱エネルギーで効果的に加熱することが可能になる。また、加熱に際して生じる媒体Mのダメージを低減することが可能になる。
次に、低熱伝導率部材33を媒体支持部7のどの部分に設けるかについて、説明する。
[吐出領域に対して]
本実施形態では更に、低熱伝導率部材33は、支持面5の、媒体Mにおける液体Lが吐出される吐出領域13を支持する部分の少なくとも一部に存在するように構成されている。「少なくとも一部に存在」とは、吐出領域13の全部に存在してもよく、一部に存在しても良い意味である。図に示した実施例では、低熱伝導率部材33は、吐出領域13のほぼ全領域と、更に吐出領域13よりも搬送方向Yの上流側の部分とに設けられている。
吐出領域13は、液体Lが媒体Mに吐出される領域であるので、乾燥のために加熱部9から熱エネルギーが多く与えられる。本実施例では、このような熱エネルギーが多く与えられる部分に低熱伝導率部材33が存在するので、熱エネルギーの媒体支持部7への伝熱量を効果的に低減することができる。これにより、媒体Mに吐出された液体Lを一層少ない熱エネルギーで効果的に加熱することが可能になる。
また、この構造は、液体Lを媒体Mに吐出後に直ちに加熱する構造の液体吐出装置1において特に有効である。
[加熱領域に対して]
また、低熱伝導率部材33は、支持面5の、媒体Mにおける加熱部9によって加熱される加熱領域11を支持する部分の少なくとも一部に存在させるという視点で構成してもよい。「少なくとも一部に存在」とは、上記と同様で、加熱領域13の全部に存在してもよく、一部に存在しても良い意味である。
図2において、符号Eは媒体Mに与えられる熱エネルギーの分布を示す。本実施形態では、照射領域13の搬送方向Yにおける上流端の辺りに熱エネルギーEのピーク位置がくるように設定されている。そして、低熱伝導率部材33は、図2に示したように、加熱領域11の一部に存在する形で設けられている。
加熱領域11には、加熱部9から熱エネルギーが多く与えられる。本視点による構造においても、熱エネルギーが多く与えられる部分に低熱伝導率部材33が存在するので、熱エネルギーの媒体支持部7への伝熱量を効果的に低減することができる。これにより、媒体Mに吐出された液体Lを一層少ない熱エネルギーで効果的に加熱することが可能になる。
即ち、低熱伝導率部材33は、吐出領域13或いは加熱領域11に存する支持面5上の少なくとも一部に設けられていればよい。
これに伴い本実施形態では、媒体支持部7は、図1乃至図4に示すように、低熱伝導率部材33が存在する第1構成部35と、支持面5における第1構成部35より搬送方向Yにおける下流側に位置し、第1構成部35より熱拡散率が高い第2構成部37と、を備えている。ここで、物体における熱拡散率は、物体の熱伝導率を、密度と比熱との積で除することによって求められる。なお、熱拡散率は温度伝導率などとも呼称される。
第2構成部37の具体的な材料としては、第1構成部35より熱拡散率が高いものであればよく特定の材料に限定されないが、上記の通り本体部33の材料として採用したアルミニウムは、第2構成部37の材料として好適な熱拡散率の高い材料である。また、第2構成部37は、第1構成部35より熱伝導率が高いものであることが特に好ましい。熱伝導率が高ければ、熱拡散率もそれに比例して高くなるためである。
これにより、加熱された媒体Mは搬送方向Yの下流側に移動すると熱拡散率が高くて熱が伝熱しやすい第2構成部37と接することになる。従って、媒体Mの熱が第2構成部37に拡散し、媒体Mの温度上昇を抑えて意図する温度の範囲内に媒体Mの温度を維持することが可能となる。
また、本実施形態では、低熱伝導率部材33の吸水率は、0.2%以下のものが使われている。
低熱伝導率部材33は、水分を吸収するとその吸収した水分の影響でその熱伝導率が変化する。本態様によれば、低熱伝導率部材33の吸水率は、0.2%以下であるので、水分吸収による熱伝導率の変化の影響の少ない範囲に抑えることができ、媒体Mに吐出された液体Lを少ない熱エネルギーで効果的に加熱することができるという低熱伝導率部材33の有する本来の機能を維持することができる。
また、本実施形態では、低熱伝導率部材33は、その動摩擦係数が0.4以下であるものが望ましい。これにより、媒体の搬送抵抗を低く抑えることができるので、加熱された状態の媒体Mの搬送工程におけるダメージを低減することができる。さらに、媒体Mが引っ掛かって詰まることを抑制できる。媒体Mが詰まって搬送が止まってしまうと、媒体Mの特定部分が過熱状態となり大きなダメージを受けてしまうが、動摩擦係数が0.4以下であれば、このような恐れを低減できる。
また、低熱伝導率部材33は、その耐熱温度は、150℃以上であるものが望ましい。これにより、低熱伝導率部材33の熱変形を抑えることができる。
また、低熱伝導率部材33は、その厚みは、2mm以上であるものが望ましい。厚みが厚くなれば、低熱伝導率部材33の質量もそれに伴って増加する。したがって、低熱伝導率部材33の熱容量が大きくなり、温度変動しにくくなる。これにより、低熱伝導率部材33の断熱性を安定させることができる。なお、熱容量とは、物体の質量(体積と密度との積)と比熱との積で求められる。
また、低熱伝導率部材33は、その部材の曲げ強度は、50MPa以上であるものが望ましい。これにより、低熱伝導率部材33の曲げ変形をしにくくすることができる。
また、低熱伝導率部材33は、その圧縮強度は、50MPa以上であるものが望ましい。これにより、低熱伝導率部材33の圧縮変形をしにくくすることができる。
上記の各条件を満たす材料として、一例として熱硬化性樹脂とバルーンと繊維製補強材を含むシート状材料が積層されたものを挙げることができる。ここで、バルーンとは、熱硬化性樹脂と繊維製補強材を材料とする積層板の軽量化を目的に、バインダーの充填材として加えられる泡状の空気を包含した微粒子のことをいい、有機質バルーンと無機質バルーンが知られている。すなわち、低比重充填材のことである。
ここで使用する熱硬化性樹脂としては、一例として、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂、メラミン樹脂、熱硬化型のポリイミド樹脂等を単独で用いることができる。また、これらを複数種混合してもよい。
また、バルーンとしては、比重が0.05〜0.70程度の合成樹脂、セルロースその他の有機質バルーンやシラス、ガラス、アルミナその他の無機質バルーンが一例として適用できる。
また繊維製補強材としては、ガラス繊維、カーボン繊維、ロックウール、金属繊維等の無機質繊維やウィスカ、綿、麻その他の天然繊維、合成繊維からなる有機質繊維をシート状に加工したものが一例として適用可能である。
具体的には、これらの材料を加熱プレスすることで融着成形した日光化成株式会社製造の商品名「カルライト」が低熱伝導率部材33の好適な材料として使用できる。また、他にBMC(ガラスエポキシ)等も使用可能である。
また、図5に示すように、本実施形態では、低熱伝導率部材33によって構成される支持面5Aは、媒体支持部7の他の支持面5Bよりも寸法Δtだけ高くなっている。更に低熱伝導率部材33の搬送方向Yの上流側の段差部34には面取り加工が施されている。
因みに、寸法Δtの凸状態を設けるのは、媒体Mが、第1構成部35を通過する際に、確実に低熱伝導率部材33の支持面5Aに接触して低熱伝導率部材33の有する断熱作用が発揮されるようにするためである。また、段差部34に面取り加工を施すのは段差部34での媒体Mの引掛かりを防止して円滑な媒体Mの搬送を実現するためである。
尚、本実施形態では幅方向Xの最大段差(0.2mm程度)を考慮し、一例として寸法Δtを0.5mmにし、段差部34にC0.5の面取り加工を施している。
また本実施形態では、低熱伝導率部材33の外形寸法を一例として幅Bが60mm、長さLが600mm、厚さtが5mmとした。そして、1台の液体吐出装置1に対して幅方向Xに低熱伝導率部材33を3枚並べて使用している。
また、低熱伝導率部材33の支持面5Aには、一例として直径が3mm程度の孔39が複数形成されている。孔39は、媒体支持部7の本体部41に形成されている吸引孔8と連通して媒体Mに対する所望の吸引作用が奏されるように構成されている。孔39と吸引孔8は連通していればよく、図示したように孔芯が一致していなくてもよい。また両者の孔径が図示のように同じでなくてもよい。また、孔39は、必ずしも複数でなくてもよい。
更に凹部43の底面と、2本の読取り溝部45、45の間の支持面5Bと、2本の読取り溝部45、45の搬送方向Yの下流側の支持面5Bとには、吸引孔8が幅方向Xのキャリッジ23の走査範囲に亘って適宜の間隔で複数設けられている。
次に、図2及び図6に基づいて、本実施形態の液体吐出装置1が有する作用、効果について説明する。ニップローラ27によって搬送力が付与された媒体Mは、ニップ点Nから吐出ヘッド19下方の吐出領域13に至り、液体Lであるインクが吐出されて所望の記録が実行される。
また、吐出領域13を包含する形で加熱領域11が設けられており、加熱部9から照射された電磁波Aが吐出領域13に存する媒体Mに向けて吐出された液体Lに照射されて輻射熱を発生させ、これにより液体Lは加熱される。
このとき、吐出領域13又は加熱領域11を通る媒体Mの下方には、低熱伝導率部材33が存在する第1構成部35が設けられている。そのため、第1構成部35の有する断熱作用によって図2中に示した媒体Mに与えられた熱エネルギーEは、媒体支持部7内に伝熱しにくくなる。
これにより、媒体Mに対して吐出された液体Lを少ない熱エネルギーEで効果的に加熱することが可能になって、加熱部9の消費電力を削減することが可能になる。
そして、吐出領域13ないし加熱領域11を通る媒体Mの温度は、図6に示すようにほぼ一定で約50℃程度になるように低く抑えられ、その結果吐出ヘッド19の吐出面での温度上昇も抑えられてノズル詰まりも防止される。
媒体Mが吐出領域13ないし加熱領域11を過ぎて更に搬送方向Yの下流側に搬送されると、第2構成部37の有する熱拡散作用によって、図6中実線で示すように媒体Mの温度上昇が抑えられて、液体吐出装置1の筐体温度と、キャリッジ23の温度と、吐出ヘッド19の吐出面の温度と、が上昇することを抑制することが可能になる。
因みに第2構成部37を備えない場合には、図6中、一点鎖線で示すように媒体Mの温度が上昇を続けるため、媒体Mにダメージを生じさせたり、液体吐出装置1の筐体温度を上昇させ、液体吐出装置1を構成する各部品にダメージを与えたりして商品の性能や寿命に悪影響をもたらす虞がある。
これに対し本実施形態では、第2構成部37の有する熱拡散作用によって、熱が外部に逃がされるため、媒体M、筐体、部品の温度上昇が抑えられて媒体Mや各部品等に与えるダメージを少なくして商品の信頼性を向上させることが可能になる。
換言すれば、媒体支持部7を、第1構成部35と第2構成部37のハイブリッド構造とすることで、加熱対象の加熱効率を高めつつ、媒体Mや液体吐出装置1が受ける熱的ダメージを低減することができる。
[他の実施形態]
本発明に係る液体吐出装置1は、以上述べたような構成を有することを基本とするものであるが、本願発明の要旨を逸脱しない範囲内の部分的構成の変更や省略等を行うことは勿論可能である。
例えば、媒体支持部7の支持面5に設けた低熱伝導率部材33は、前述した吐出領域13ないし加熱領域11のすべてを包含するようにその全範囲に亘って設ける他、幅方向Xないし送り方向Yに適宜の間隔を空けて分断した状態で複数個配設する等、その一部の範囲に設けることも可能である。
また、実施形態の説明の中で例示した低熱伝導率部材33の外形寸法と使用する個数或いは、その特性を表す各数値は一例であり、液体吐出装置1の大きさや使用する媒体Mの種類、媒体支持部7の形状等の違いに応じて適宜変更することが可能である。
[実施形態に係る補足事項]
上記の実施形態についての詳細な条件を、以下に補足する。
上述したように、吐出領域13ないし加熱領域11を通る媒体Mの温度は、図6に示すように50℃付近になるように抑えられている。これを補足すると、50℃付近とは、35〜60℃の範囲であればよい。さらには、40〜55℃がより好ましい。この程度の温度であれば、媒体Mに吐出された液体Lを十分に乾燥させることができる。つまり、液体Lが、滲んだり、擦れて伸びたりしない程度に、媒体Mに定着される。
まとめると、加熱部9は、媒体Mに吐出された液体Lを、温度が35〜60℃になるように加熱する。より好ましくは、加熱部9は、媒体Mに吐出された液体Lを、温度が40〜55℃になるように加熱する。
このとき、低熱伝導部材33を媒体支持部7に設けているため、媒体Mに吐出された液体Lを上記のような目的の温度まで加熱するためのエネルギーは少なくて済むこととなる。したがって、このような加熱条件の際に低熱伝導部材33を用いることが特に好ましい。
また、吐出部3の耐熱温度は、60℃程度であることが多い。上記の実施形態においては、耐熱温度を超えると、吐出ヘッド19のノズルで液体Lが詰まる等の不具合が起こる可能性がある。加熱部9が目標として加熱するのは媒体Mに吐出された液体Lであるが、吐出部3も加熱部9によって併せて加熱されることになる。つまり、吐出部3の温度は、媒体Mに吐出された液体Lの温度と近くなる。したがって、加熱部9は、媒体Mに吐出された液体Lを、温度が吐出部3の耐熱温度以下になるように加熱する。これにより、吐出部3の不具合を起こさずに液体Lを加熱することができる。なお、耐熱温度は、吐出部3の構成によって異なるため、60℃に限定されるものではない。
このとき、低熱伝導部材33を媒体支持部7に設けているため、媒体Mに吐出された液体Lを加熱するためのエネルギーは少なくて済むこととなる。したがって、吐出部3に対する不必要な加熱を抑制し、吐出部3の不具合はより起こりにくくなる。
なお、加熱部9は、媒体Mに吐出された液体Lを十分に乾燥させることができ、かつ、吐出部3の不具合を起こさないように加熱することが特に好ましい。
また、上記実施形態では、加熱部9が赤外線を使用していることは前述したとおりである。このとき、具体的には、2.0〜6.0μmの帯域内に極大波長を有する赤外線を使用している。2.0〜6.0μmの帯域の波長は、水の分子に対する加熱作用が大きい。そして、実施形態の液体Lは水を含んでいる。したがって、2.0〜6.0μmの帯域内に極大波長を有する赤外線を用いれば、液体Lを効率的に加熱することができる。なお、加熱に用いる赤外線は、他の帯域の波長を含んでいてもよい。また、赤外線の有する極大波長は、液体Lに含まれる溶媒に応じて変更することが好ましい。
まとめると、加熱部9は、少なくとも2.0〜6.0μmの波長を含む電磁波Aを放射することによって、媒体Mに吐出された液体Lを加熱している。
このとき、低熱伝導部材33を媒体支持部7に設けているため、媒体Mに吐出された液体Lを加熱するためのエネルギーは少なくて済むこととなる。したがって、このような加熱条件の際に低熱伝導部材33を用いれば、水を含む液体Lをより効果的に加熱することができる。
また、媒体Mに吐出された液体Lに風Wを送る送風部29によって、媒体Mに吐出された液体Lを乾燥させられることは、前述したとおりである。このとき、送風部29は、風速1.0〜4.0(m/秒)の風wを、媒体Mに吐出された液体Lに送っている。風Wの風速は、強すぎると吐出部3から吐出される液体Lの飛行曲がり等を発生させてしまう。一方で、弱すぎると、液体Lを乾燥させる効果が薄れてしまう。したがって、送風部が風速1.0〜4.0(m/秒)の風wを用いることで、吐出部3から吐出される液体Lの飛行曲がりを抑制しつつ、液体Lを乾燥させることができる。
低熱伝導部材33を媒体支持部7に設けたうえで送風部29も設けることで、加熱部のみの場合と比較してより効果的に媒体Mに液体Lを定着させることができる。
1 液体吐出装置、3 吐出部、5 支持面、7 媒体支持部、8 吸引孔、9 加熱部、11 照射領域(加熱領域)、13 吐出領域、15 媒体搬送経路、17 搬送部、19 吐出ヘッド、21 キャリッジガイド軸、23 キャリッジ、25 リフレクター(反射板)、27 ニップローラ、29 送風部、33 部材(低熱伝導率部材)、34 (上流側の)段差部、35 第1構成部、37 第2構成部、39 孔、 41 本体部、43 凹部、45 読取り溝部、A 電磁波、L 液体、M 媒体、X 幅方向(走査方向)、Y 送り方向(搬送方向)、Z 高さ方向、E 熱エネルギー、N ニップ点、W 風、Δt 寸法、B 幅、L 長さ、t 厚さ。

Claims (18)

  1. 液体が吐出される媒体を支持する支持面を有する媒体支持部と、
    前記媒体に吐出された前記液体を加熱可能な加熱部と、
    前記媒体を搬送方向の上流側から下流側に搬送する搬送部と、を備え、
    前記支持面は、少なくとも一部が熱伝導率が0.4W/mK以下の部材により構成され
    前記媒体支持部は、
    前記部材が存在する第1構成部と、
    前記第1構成部より前記搬送方向における下流側に位置し、前記第1構成部より熱拡散率が高い第2構成部と、を備えることを特徴とする液体吐出装置。
  2. 請求項1に記載の液体吐出装置において、
    前記部材は、前記支持面の、前記媒体における前記液体が吐出される領域を支持する部分の少なくとも一部に存在することを特徴とする液体吐出装置。
  3. 請求項1又は2に記載の液体吐出装置において、
    前記部材は、前記支持面の、前記媒体における前記加熱部によって加熱される領域を支持する部分の少なくとも一部に存在することを特徴とする液体吐出装置。
  4. 請求項1からのいずれか一項に記載の液体吐出装置において、
    前記部材の吸水率は、0.2%以下であることを特徴とする液体吐出装置。
  5. 請求項1からのいずれか一項に記載の液体吐出装置において、
    前記部材の動摩擦係数は、0.4以下であることを特徴とする液体吐出装置。
  6. 請求項1からのいずれか一項に記載の液体吐出装置において、
    前記部材の耐熱温度は、150℃以上であることを特徴とする液体吐出装置。
  7. 請求項1からのいずれか一項に記載の液体吐出装置において、
    前記部材の厚さは、2mm以上であることを特徴とする液体吐出装置。
  8. 請求項1からのいずれか一項に記載の液体吐出装置において、
    前記部材の曲げ強度は、50MPa以上であることを特徴とする液体吐出装置。
  9. 請求項1からのいずれか一項に記載の液体吐出装置において、
    前記部材の圧縮強度は、50MPa以上であることを特徴とする液体吐出装置。
  10. 請求項1からのいずれか一項に記載の液体吐出装置において、
    前記部材は、熱硬化性樹脂とバルーンと繊維製補強材とを含むシート状材料が積層されたものであることを特徴とする液体吐出装置。
  11. 請求項1から10のいずれか一項に記載の液体吐出装置において、
    前記媒体支持部の前記支持面には、媒体に吸引力を作用させるための吸引孔が設けられていることを特徴とする液体吐出装置。
  12. 請求項1から11のいずれか一項に記載の液体吐出装置において、
    前記加熱部は、前記媒体に吐出された前記液体を、温度が35〜60℃になるように加熱することを特徴とする液体吐出装置。
  13. 請求項12に記載の液体吐出装置において、
    前記加熱部は、前記媒体に吐出された前記液体を、温度が40〜55℃になるように加熱することを特徴とする液体吐出装置。
  14. 請求項1から13のいずれか一項に記載の液体吐出装置において、
    前記液体を吐出する吐出部を備え、
    前記加熱部は、前記媒体に吐出された前記液体を、温度が前記吐出部の耐熱温度以下になるように加熱することを特徴とする液体吐出装置。
  15. 請求項1から14のいずれか一項に記載の液体吐出装置において、
    前記加熱部は、少なくとも2.0〜6.0μmの波長を含む電磁波を放射することによって、前記媒体に吐出された前記液体を加熱することを特徴とする液体吐出装置。
  16. 請求項1から15のいずれか一項に記載の液体吐出装置において、
    前記媒体に吐出された前記液体に風を送る送風部を備えることを特徴とする液体吐出装置。
  17. 請求項16に記載の液体吐出装置において、
    前記送風部は、風速1.0〜4.0(m/秒)の風を、前記媒体に吐出された前記液体に送ることを特徴とする液体吐出装置。
  18. 液体が吐出される媒体を支持する支持面を有する媒体支持部と、
    前記媒体に吐出された前記液体を加熱可能な加熱部と、を備え、
    前記支持面は、少なくとも一部が熱伝導率が0.4W/mK以下の部材により構成され
    前記部材は、熱硬化性樹脂とバルーンと繊維製補強材とを含むシート状材料が積層されたものであることを特徴とする液体吐出装置。
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