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JP2004042474A - Ink jet recording apparatus - Google Patents

Ink jet recording apparatus Download PDF

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JP2004042474A
JP2004042474A JP2002203618A JP2002203618A JP2004042474A JP 2004042474 A JP2004042474 A JP 2004042474A JP 2002203618 A JP2002203618 A JP 2002203618A JP 2002203618 A JP2002203618 A JP 2002203618A JP 2004042474 A JP2004042474 A JP 2004042474A
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JP
Japan
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ink jet
jet recording
ink
recording apparatus
recording head
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2002203618A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hidetaka Kawamura
河村 英孝
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP2002203618A priority Critical patent/JP2004042474A/en
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  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent generation of troubles such as an image quality decrease, a cost increase, an increase of a recording apparatus size, an increase of power consumption, fixing dapples, yellowing of a material to be recorded, an increase of noise and an increase of a temperature rise time by a relatively simple arrangement while ink is enabled to be speedily fixed in the ink jet recording apparatus. <P>SOLUTION: In the ink jet recording apparatus which uses an ink jet recording head and records by jetting ink to a medium to be recorded, a conductor set opposite to the ink jet recording head, and the ink jet recording head are provided with exciting coils. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、印刷データに一致して着色液体液滴を被記録材に吐出するインクジェット記録装置に関し、特に被記録材を定着させる加熱・乾燥手段を有する記録装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
インクジェット記録方式は、単色のインク、またはカラー記録に対応した複数色のインクを被記録材(紙、布、OHP用紙、プリント回路基板など)上に吐出することによって画像を形成する方式である。この方式を採用したインクジェット記録装置は、記録ヘッドおよびインクタンクを搭載するキャリッジと、被記録材を搬送する搬送部と、これらを制御する制御部とを具備している。
【0003】
この様なインクジェット記録装置は、記録ヘッドを被記録材の搬送方向(副走査方向)と略直行する方向(主走査方向)にシリアルスキャンさせながら複数の吐出口からインク滴を吐出させ、一方で被記録時に被記録材を記録幅に等しい量での間欠搬送を行うことによって被記録材上に順次記録を施す。この記録方式は、記録信号に応じてインクを直接被記録材上に吐出させて行うので、高速かつ安易で安価な記録方式として既に広く用いられている他、普通紙にも記録できる長所のため、その将来性が大きく期待されている。
【0004】
普通紙に対する記録は、インクの吸収性に優れた専用紙に比べてインクの吸収速度が遅いため、被記録材を加熱してインクの定着を促進することが望ましい。特に、カラー画像の記録を行なう場合にはモノクロ記録の場合と比べてインクの量が多く定着に時間が掛かるため、被記録材を加熱してインクの定着を促進することが記録時間を短縮する上で極めて重要である。
【0005】
このために用いる定着装置は、図5のように(1)内部に加熱ヒータを備えた回転体、すなわち定着ローラ30を被記録材に圧接させ。被記録材を加熱・乾燥させる方法や、図6のように(2)被記録材に当接された面状ヒータもしくはヒータ32を備えた案内板(プラテン)31により被記録材を加熱・乾燥させる方法(例えば特2575136号、特2461641号、特開昭58−72460号、特開昭62−135368号、特開平5−11200号、特開平5−104706号、特開昭5−104800号、特開平8−150706号、特開平11−5178号、特開平11−123816号等)や、(3)ハロゲンランプにより発せられた輻射光により被記録材を加熱・乾燥させる方法(例えば特開平9−164667号、特開平10−86353号等)、図7のように(4)ファン34とヒータ32により熱風を被記録材に当て、これを加熱・乾燥させる方法(例えば特2761671号、特開平5−338126号、特開平9−164667号、特開平8−314327号等)、さらに(5)ハロゲンランプとファンにより輻射熱と熱風を被記録材に当て、これを加熱・乾燥させる方法(例えば特開平8−224871号等)があった。
【0006】
ところでローラを用いる方法では、定着ローラが所定の温度に達するまでに時間が掛かり、インクジェット記録装置への電源投入から、記録開始までの時間いわゆる温度立ち上がり時間が長くなってしまうという欠点が有る。温度立ち上がり時間を短縮するためには図8に示す様な(6)ヒータ32と加熱体35により暖められた熱容量の少ない加熱フィルム36をもちいて被記録材を加熱・乾燥させる方法が提案されている。
【0007】
一方、(3)と(5)のハロゲンランプを用いる方法では、インク色により輻射光の吸収率が異なるため定着斑が発生し易いことや、被記録材の表面上でインクが塗付されていない部分が輻射熱により黄色く変色してしまうなどの問題が有る。この吸収率の差違による定着斑や黄変色問題に対しては、輻射光をインク塗付面の裏側から被記録材に当て加熱・乾燥させる方法(例えば特開平9−164667号、特開平10−86353号等)が提案されている。
【0008】
さらに、(4)ファンを用いる方法では、ファンによる騒音の発生が問題になること、また被記録材のインク塗付面に風を吹き付ける場合は、未乾燥のインクが風圧により流れるため、画質低下してしまうという問題が有った。
【0009】
しかしながら(1)〜(6)いずれの方法を用いても、被記録材のインク塗付部分以外の部分も加熱してしまうため、その分電力を無駄に消費してしまうという問題点が有った。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
被記録材の加熱・乾燥のために、電力が余分に消費されてしまう問題に対しては、例えば図19のように(7)複数の小型加熱手段と、この加熱手段への電力を制御する手段を備え、紙サイズや印刷濃度により加熱手段への電力を制御し、加熱・乾燥のための電力消費を低減する方法(特開平11−115175号)や、(8)被記録材面上を走査する小型ヒータを備え必要部分のみを加熱・乾燥する方法(特開平6−238882号)、(9)光学系や駆動系そして電子回路等から発生する廃熱をファンにより被記録材に導く方法(特開平7−323533号、特開平8−258254号)が提案されている。
【0011】
しかし(7)複数の加熱手段を用いる方法では温度立ち上がり時間長大の問題が解決されていない。更に(7)では小型の加熱手段を複数設けたため、また(8)被記録材面上を走査する小型ヒータを用いる方法では小型ヒータ用の走査機構を設けたため、記録装置自体の構造が複雑になり、いずれの方法でもコスト増や記録装置のサイズ肥大等の問題が新たに生じてしまう。また(9)の廃熱を利用する方法では、温度立ち上がり時間が掛かる上に、発生する熱量が制御されないため乾燥効果が不完全になってしまう問題が有った。
【0012】
さらに、被記録材のインク塗付部分のみを加熱・乾燥させる方法が提案されている。例えば(9)キャリッジに加熱・乾燥用のヒータやハロゲンランプを備える方法が提案されているが、この方法では前記記録ノズルが高温になるため、インクの吐出安定性が低下したり、ノズル内のインクが乾燥しノズル詰まりを起こし、いずれも画質不良の原因となる。また。(10)記録ヘッドにマイクロ波発生手段を備え、被記録材上のインクに前記マイクロ波を照射し加熱・乾燥する方法(特開平7−314661)が提案されているが、この方法では照射したマイクロ波の一部がノズル内の未吐出インクを加熱し、インクの吐出安定性が低下したり、ノズル内のインクが乾燥しノズル詰まりを起こし、いずれも画質不良の原因となるおそれがあった。また記録装置使用者のマイクロ波被爆を避けるために、マイクロ波が装置外に漏れないよう金網等のマイクロ波遮蔽手段が必要であり、記録装置サイズが肥大化してしまうなどの問題点があった。
【0013】
さらに熱エネルギーを利用してインクに気泡を生じさせ該気泡の生成に基づいてインクを吐出する所謂バブルジェット(登録商標)方式のインクジェットプリンタでは、(11)記録ヘッドに備えられたインク吐出用のヒータの熱を前記記録ヘッド上に設けられた放熱定着板から輻射もしくは接触により被記録材に伝え、加熱・乾燥する方法(特開平10−785号、特開平10−272778号)が提案されているが、この方法では(9)の廃熱を利用する方法と同様に発生する熱量が制御されないため乾燥効果が不完全になってしまう問題が有った。
【0014】
そこで本発明は、前記従来の技術の有する未解決の課題に鑑みて成されたものであり、速やかにインクを定着させることが出来る一方、画質低下、コスト増大、記録装置サイズの肥大化、消費電力増大、定着むらの発生、被記録材の黄変色、騒音の増大、温度立ち上がり時間増大などの問題の発生がしないインクジェット記録装置を提供することを目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するために、本発明のインクジェット記録装置は、インクジェット記録ヘッドに対向して設けられた導電体と、前記インクジェット記録ヘッドが励磁コイルを備えていることを特徴とする。
【0016】
好ましくは前記励磁コイルをオンまたはオフする制御手段を備えていることを特徴とする。
【0017】
好ましくは前記制御手段は、前記インクジェット記録ヘッドによる印刷密度に合わせて、前記励磁コイルをオンまたはオフする制御手段を備えていることを特徴とする。
【0018】
好ましくは前記制御手段は、被記録材の種類に合わせて、前記励磁コイルをオンまたはオフする制御手段を備えていることを特徴とする。
【0019】
好ましくは前記制御手段は、前記インクジェット記録ヘッドによる印刷密度と被記録材の種類に合わせて、前記励磁コイルをオンまたはオフする制御手段を備えていることを特徴とする。
【0020】
さらに好ましくは前記励磁コイルには20kHz以上の交流電流が印可されることを特徴とする。
【0021】
(作用)
以上の構成によれば、インクジェット記録ヘッドに対向して設けられた導電体と、前記インクジェット記録ヘッドが励磁コイルを備えるという簡単で、低コストな手段により、速やかにインクを定着させることが出来る一方、画質低下、コスト増大、消費電力増大、定着斑の発生、被記録材の黄変色、騒音の増大、温度立ち上がり時間増大などの問題を防ぐことができる。
【0022】
以下実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限られるものではなく、本発明の目的が達成されるものであれば、各構成要素が代替物に置換されたものであってもよい。
【0023】
【発明の実施の形態】
(第1の実施例)
以下、本発明の第1の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【0024】
図1は、本発明に基づいたインクジェット記録装置の一例を説明する為の斜視図である。キャリッジ11はキャリッジ駆動ベルト14を介し、キャリッジ駆動モータ13により、被記録材12の通紙方向に対し垂直に移動する。同被記録材は図示されていない通紙モータにより搬送されるが、同通紙モータと前記キャリッジ駆動モータは図示されていない制御回路によりその動作を制御されている。吐出回復部16は図示されていない吐出回復ポンプを備え、図示されていないインクジェット記録ヘッドが当接された時、同回復ポンプによりインクを吸引することができる。前記インクジェット記録装置は本発明の請求項1と2に基づき導電体23を備えている。
【0025】
図2は前記導電体23の形状を説明するための、前記記録ヘッドの反対側から見た斜視図である。同導電体の材質はニッケル・ステンレス・鉄などの磁性体である。同導電体の前記記録ヘッドの反対側には、溝24が複数個設けられている。同溝24は同導電体内の前記キャリッジの走査方向への伝熱を防止し、前記被記録材の加熱・乾燥効率を高めている。
【0026】
図3は前記溝最深部における前記導電体23の厚さtを説明するための断面図である。同厚さtは、同導電体の材質により異なり、例えばニッケルならば120μm以下、銅ならば30μm以下、ステンレスならば400μm以下、鉄ならば200μm以下であれば高い加熱・乾燥効率を実現できるので、これらの値が望ましい。
【0027】
図4は被記録材方向から見たキャリッジ部分の拡大図である。インク液滴はインクジェット記録ヘッド19上に設けられた、ノズル20より吐出される。同インクジェット記録ヘッドと同ノズルは、吐出するインク色数と同じ組み数設けられている。前記インクジェット記録装置は本発明の請求項1と2に基づき前記記録ヘッドの両側に励磁コイル22を備えている。
【0028】
図5は前記励磁コイルの構造を説明するための拡大図である。コイル26はコア25に巻き付けられている。同コアは鉄もしくはフェライトやパーマロイ等の比較的高誘磁率で残留磁束密度の低いものであることが望ましい。
【0029】
図6は前記励磁コイル22の働きを説明するための模式図である。同図においては分りやすくするため、被記録材12と前記励磁コイル22および前記記録ヘッド19が離されて図示されているが、実際は1mm以下の間隔で設置されている。同励磁コイルは図示されていない励磁コイル印可電流制御回路から交流電流を印可され、周囲に磁束Hを繰り返し発生・消滅させる。変動する磁束Hが導電体23を横切るとき、その磁界の変化を妨げる磁界を生じるように、同導電体の内部に渦電流が生じる。この結果前記導電体はジュール熱を発熱する。このジュール熱は被記録材に伝わりこれを加熱・乾燥させる。前記励磁コイルに印可される交流電流周波数は本発明の請求項6に基づき20kHz以上であるが、これは人間の可聴域を越えるため通電時に騒音を発生することが無いからである。前記励磁コイルは、前記ノズルから吐出されるインク液滴21が、被記録材に到達する場所の近辺でもっとも効率よく発熱するように、同場所に向けて設置されている。
【0030】
図7は励磁コイル印可電流制御回路の制御フローを示す図である。この制御フローは図示していない画像形成フローと平行で処理される。この制御フローでは請求項5に基づき、前記インクジェット記録ヘッドによる印刷密度と被記録材の種類に合わせて、前記励磁コイルをオンまたはオフする制御方法を備えている。前記励磁コイル印可電流制御回路は給紙が開始されると、ステップS1で被記録材種を判断し普通紙のようにインク浸透性が低いものについては、ステップS2へ進む。反対にコート紙のようにインク浸透性が高いものについては以降の処理を行わない。インク吐出を判断するステップS3ではインクの吐出が行われる場合、励磁コイル印可電流量を設定するステップS4へ進む。インクの吐出が行われない場合は給紙終了を判断するステップS6へ進む。ステップS4ではインク吐出密度と被記録材の種類を元に、最適な印可電流量を決定し、ステップS5では励磁コイル位置を感知しステップS6へ進む。ステップS6では励磁コイルがインク吐出個所上に来ている場合はステップS7へ進み、まだ来ていない場合はステップS5へ戻る。ステップS7では励磁コイル22に最適な電流量を印可する。ステップS8では給紙が終了していれば以上の処理を終了し、反対に終了していなければステップS3に戻る。
【0031】
(第2の実施例)
以下、本発明の第2の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【0032】
前記第1の実施例では、励磁コイル22を記録ヘッド19の両側に設置したが、同励磁コイルは同記録ヘッドの内側に設置しても良い。
【0033】
図8は同励磁コイルは同記録ヘッドの内側に設置したインクジェット記録装置の一例を説明する為の斜視図である。前記インクジェット記録装置は本発明の請求項1と2に基づき導電体23を備えている。図8においては、後程説明する励磁コイルの設置場所が異なる他は図1と同一であるため説明を省略する。また、同導電体23の材質や構造は前記第1の実施例と同一であるため説明を省略する。
【0034】
図9は被記録材方向から見たキャリッジ部分の拡大図である。前記インクジェット記録装置は本発明の請求項1と2に基づき前記記録ヘッドの間に励磁コイル22を備えている他は図4と同一であるため説明を省略する。また同励磁コイルの働きや同励磁コイルの構造そして同励磁コイルに印可される励磁コイル印可電流制御回路の制御フローは前記第1の実施例と同一であるため説明を省略する。
【0035】
(第3の実施例)
以下、本発明の第3の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【0036】
前記第1と2の実施例では、励磁コイル22を記録ヘッド19の側に設置したが、同励磁コイルのコアを中空にし、同記録ヘッドを内包しても良い。
【0037】
図10は同励磁コイルが同記録ヘッドを内包したインクジェット記録装置の一例を説明する為の斜視図である。前記インクジェット記録装置は本発明の請求項1と2に基づき導電体23を備えている。図10においては、後程説明する励磁コイルの設置場所が異なる他は図1と同一であるため説明を省略する。また、同導電体23の材質や構造は前記第1の実施例と同一であるため説明を省略する。
【0038】
図11は被記録材方向から見たキャリッジ部分の拡大図である。前記インクジェット記録装置は本発明の請求項1と2に基づき励磁コイル22を備えている。同励磁コイルは前記記録ヘッド19を内包している他は図4と同一であるため説明を省略する。
【0039】
図12は前記励磁コイルおよび前記記録ヘッドを説明するための拡大図である。コア25は中空であり前記記録ヘッド19を内包している。同コアの周りにはコイル26が巻き付けられている。同コアの材質は前記第1の実施例と同一であるため説明を省略する。
【0040】
図13は前記励磁コイルの働きを説明するための模式図である。同図においては分かりやすくするため、被記録材12と前記励磁コイル22および前記記録ヘッド19が離されて図示されているが、実際は1mm以下の間隔で設置されている。同励磁コイルは図示されていない励磁コイル印可電流制御回路から交流電流を印可され、周囲に磁束Hを繰り返し発生・消滅させる。変動する磁束Hが導電体23を横切るとき、その磁界の変化を妨げる磁界を生じるように、同導電体の内部に渦電流が生じる。その結果前記導電体はジュール熱を発生する。前記励磁コイルに印可される交流電流周波数は本発明の請求項6に基づき20kHz以上であるが、これは人間の可聴域を越えるため通電時に騒音を発生することが無いからである。
【0041】
図14は励磁コイル印可電流制御回路の制御フローを示す図である。この制御フローは図示していない画像形成フローと平行で処理される。この制御フローでは請求項5に基づき、前記インクジェット記録ヘッドによる印刷密度と被記録材の種類に合わせて、前記励磁コイルをオンまたはオフする制御方法を備えている。前記励磁コイル印可電流制御回路は給紙が開始されると、ステップS1で被記録材種を判断し普通紙のようにインク浸透性が低いものについては、ステップS2へ進む。反対にコート紙のようにインク浸透性が高いものについては以降の処理を行わない。インク吐出を判断するステップS3ではインクの吐出が行われる場合、励磁コイル印可電流量を設定するステップS4へ進む。インクの吐出が行われない場合は給紙終了を判断するステップS6へ進む。ステップS4ではインク吐出密度と被記録材の種類を元に、最適な印可電流量を決定し、ステップS5では励磁コイル22に最適な電流量を印可する。ステップS6では給紙が終了していれば以上の処理を終了し、反対に終了していなければステップS3に戻る。本第3の実施例ではインク吐出と同時に、被記録材を加熱乾燥出来るので、前記1と2の実施例に比べさらに速く加熱・乾燥できる。
【0042】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に基づくインクジェット記録装置は、被記録材のインクが塗付された部分のみ加熱・乾燥させるので、速やかにインクを定着させることが出来る一方、画質低下、コスト増大、記録装置サイズの肥大化、消費電力増大、定着斑の発生、被記録材の黄変色、騒音の増大、温度立ち上がり時間増大などの問題の発生を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例に係る記録装置の構成の一例を説明する為の斜視図である。
【図2】本発明の第1の実施例に係る記録装置の導電体の構造を説明する為の拡大図である。
【図3】本発明の第1の実施例に係る記録装置の導電体の構造を説明する為の断面図である。
【図4】本発明の第1の実施例に係る記録装置のキャリッジの構成の一例を説明する為の斜視図である。
【図5】本発明の第1の実施例に係る記録装置の励磁コイルの構成の一例を説明する為の図である。
【図6】本発明の第1の実施例に係る記録装置の励磁コイルの働きを説明する為の模式図である。
【図7】本発明の第1の実施例に係る記録装置の加熱・定着機構の制御方法を説明する為のフロー図である。
【図8】本発明の第2の実施例に係る記録装置の構成の一例を説明する為の斜視図である。
【図9】本発明の第2の実施例に係る記録装置のキャリッジの構成の一例を説明する為の斜視図である。
【図10】本発明の第3の実施例に係る記録装置の構成の一例を説明する為の斜視図である。
【図11】本発明の第3の実施例に係る記録装置のキャリッジの構成の一例を説明する為の斜視図である。
【図12】本発明の第3の実施例に係る記録装置の励磁コイルの構成の一例を説明する為の図である。
【図13】本発明の第3の実施例に係る記録装置の励磁コイルの働きを説明する為の模式図である。
【図14】励磁コイル印可電流制御回路の制御フローを示す図である。
【図15】従来の内部に加熱体を備えた回転体を具備した記録装置の構成の一例を説明する為の斜視図である。
【図16】従来の面状ヒータもしくは加熱体を備えた案内板(プラテン)を具備した記録装置の構成の一例を説明する為の斜視図である。
【図17】従来のファンを具備した記録装置の構成の一例を説明する為の斜視図である。
【図18】従来の加熱フィルムを具備した記録装置の構成の一例を説明する為の斜視図である。
【図19】従来の内部に加熱体を備えた回転体を複数具備した記録装置の構成の一例を説明する為の斜視図である。
【符号の説明】
11 キャリッジ
12 被記録材
13 キャリッジ駆動モータ
14 キャリッジ駆動ベルト
15 キャリッジ駆動レール
16 吐出回復部
17,18 搬送ローラ
19 インクジェット記録ヘッド
20 ノズル
21 インク液滴
22 励磁コイル
23 導電体
24 溝
25 コア
26 コイル
30 定着ローラ
31 案内板
32 ヒータ
33 モータ
34 ファン
35 加熱体
36 加熱フィルム
37 加熱フィルムガイドローラ
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an ink jet recording apparatus that discharges colored liquid droplets onto a recording material in accordance with print data, and more particularly, to a recording apparatus having a heating / drying unit for fixing a recording material.
[0002]
[Prior art]
The ink jet recording method is a method in which an image is formed by discharging a single color ink or a plurality of colors of ink corresponding to color recording onto a recording material (paper, cloth, OHP paper, printed circuit board, or the like). An ink jet recording apparatus employing this method includes a carriage on which a recording head and an ink tank are mounted, a transport section for transporting a recording material, and a control section for controlling these.
[0003]
Such an ink jet recording apparatus discharges ink droplets from a plurality of discharge ports while serially scanning a recording head in a direction (main scanning direction) substantially perpendicular to a conveying direction (sub-scanning direction) of a recording material. At the time of recording, the recording material is intermittently conveyed by an amount equal to the recording width to sequentially record on the recording material. Since this recording method is performed by directly discharging ink onto a recording material in accordance with a recording signal, it is already widely used as a high-speed, easy and inexpensive recording method, and has an advantage that it can also record on plain paper. , Its future potential is greatly expected.
[0004]
Since recording on plain paper has a lower ink absorption speed than dedicated paper having excellent ink absorbency, it is desirable to heat the recording material to promote fixing of the ink. In particular, when recording a color image, the amount of ink is large and fixing takes a long time as compared with the case of monochrome recording. Therefore, heating the recording material to promote fixing of the ink shortens the recording time. Is crucial above.
[0005]
As shown in FIG. 5, the fixing device used for this purpose is (1) a rotating body having a heater inside, that is, a fixing roller 30 is pressed against a recording material. A method of heating and drying a recording material, and a method of heating and drying a recording material by a guide plate (platen) 31 having a planar heater or a heater 32 in contact with the recording material as shown in FIG. (E.g., Japanese Patent No. 2575136, Japanese Patent No. 2461641, Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-72460, Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-135368, Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-11200, Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-104706, Japanese Patent Application JP-A-8-150706, JP-A-11-5178, JP-A-11-123816, etc.) and (3) a method of heating and drying a recording material by radiation emitted from a halogen lamp (for example, As shown in FIG. 7, (4) a method in which hot air is applied to a recording material by a fan 34 and a heater 32, and the material is heated and dried (FIG. 7). For example, JP-A-2761671, JP-A-5-338126, JP-A-9-164667, JP-A-8-314327, and (5) radiant heat and hot air are applied to a recording material by a halogen lamp and a fan, and the recording material is heated. -There was a method of drying (for example, JP-A-8-224871).
[0006]
By the way, the method using a roller has a drawback that it takes time until the fixing roller reaches a predetermined temperature, and the time from when the power of the ink jet recording apparatus is turned on until the start of recording, that is, a so-called temperature rise time is long. In order to shorten the temperature rise time, there has been proposed a method of heating and drying a recording material using a heating film 36 having a small heat capacity (6) as shown in FIG. I have.
[0007]
On the other hand, in the methods (3) and (5) using a halogen lamp, since the absorptance of radiant light differs depending on the ink color, fixing unevenness is likely to occur, and ink is applied on the surface of the recording material. There is a problem that the non-existing part is discolored yellow due to radiant heat. The fixing unevenness and the yellow discoloration problem due to the difference in the absorptivity can be solved by applying radiation light to the recording material from the back side of the ink-coated surface and heating and drying the recording material (for example, JP-A-9-164667 and JP-A-10-1998). No. 86353) has been proposed.
[0008]
(4) In the method using a fan, the generation of noise by the fan becomes a problem, and when blowing air on the ink-coated surface of the recording material, the undried ink flows due to the wind pressure. There was a problem of doing it.
[0009]
However, even if any of the methods (1) to (6) is used, a portion other than the ink-coated portion of the recording material is heated, so that there is a problem that the power is wasted correspondingly. Was.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
To solve the problem that extra power is consumed for heating and drying the recording material, for example, as shown in FIG. 19, (7) a plurality of small heating means and the power to the heating means are controlled. Means for controlling the power to the heating means according to the paper size and print density to reduce the power consumption for heating and drying (Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-115175), and (8) A method in which a small heater for scanning is provided and only necessary parts are heated and dried (JP-A-6-238882). (9) A method in which waste heat generated from an optical system, a driving system, an electronic circuit, and the like is guided to a recording material by a fan. (JP-A-7-323533 and JP-A-8-258254) have been proposed.
[0011]
However, (7) the method using a plurality of heating means does not solve the problem of a long temperature rise time. Further, in (7), a plurality of small heating means are provided, and in (8) a method using a small heater for scanning on the surface of the recording material, a scanning mechanism for the small heater is provided, so that the structure of the recording apparatus itself becomes complicated. In any case, problems such as an increase in cost and an increase in the size of the recording apparatus are newly generated. In the method (9) using waste heat, there is a problem that the temperature rise time is required and the amount of generated heat is not controlled, so that the drying effect becomes incomplete.
[0012]
Further, there has been proposed a method of heating and drying only an ink-coated portion of a recording material. For example, (9) a method has been proposed in which a carriage is provided with a heater and a halogen lamp for heating / drying. However, in this method, the temperature of the recording nozzle is high, so that the ejection stability of the ink is reduced, The ink dries and causes nozzle clogging, all of which cause poor image quality. Also. (10) A method has been proposed in which a recording head is provided with a microwave generating means, and the ink on the recording material is irradiated with the microwave and heated and dried (JP-A-7-314661). Some of the microwaves heated the undischarged ink in the nozzles, which reduced the ejection stability of the inks and dried the inks in the nozzles, causing clogging of the nozzles, all of which could cause poor image quality. . Further, in order to avoid microwave exposure of the user of the recording apparatus, a microwave shielding means such as a wire mesh is necessary so that the microwave does not leak out of the apparatus, and there is a problem that the size of the recording apparatus is enlarged. .
[0013]
Further, in a so-called bubble jet (registered trademark) type ink jet printer that generates bubbles in the ink by using thermal energy and discharges the ink based on the generation of the bubbles, (11) an ink discharge head provided in the recording head is provided. A method has been proposed in which the heat of a heater is transmitted to a recording material by radiation or contact from a heat-dissipating fixing plate provided on the recording head and heated and dried (Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 10-785 and 10-272778). However, this method has a problem in that the amount of generated heat is not controlled similarly to the method using waste heat in (9), so that the drying effect becomes incomplete.
[0014]
Therefore, the present invention has been made in view of the unsolved problems of the conventional technology, and can fix the ink quickly, while lowering the image quality, increasing the cost, increasing the size of the recording apparatus, and reducing the consumption. An object of the present invention is to provide an ink jet recording apparatus which does not cause problems such as an increase in power, occurrence of fixing unevenness, yellow discoloration of a recording material, an increase in noise, and an increase in temperature rise time.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an ink jet recording apparatus according to the present invention is characterized in that a conductor provided to face the ink jet recording head, and the ink jet recording head includes an exciting coil.
[0016]
Preferably, control means for turning on or off the exciting coil is provided.
[0017]
Preferably, the control means includes a control means for turning on or off the exciting coil in accordance with a print density of the ink jet recording head.
[0018]
Preferably, the control means includes a control means for turning on or off the exciting coil in accordance with the type of the recording material.
[0019]
Preferably, the control means includes a control means for turning on or off the excitation coil in accordance with a print density of the ink jet recording head and a type of a recording material.
[0020]
More preferably, an alternating current of 20 kHz or more is applied to the exciting coil.
[0021]
(Action)
According to the above configuration, it is possible to quickly fix the ink by a simple and low-cost means in which the conductor provided opposite to the ink jet recording head and the ink jet recording head include an exciting coil. It is possible to prevent problems such as a decrease in image quality, an increase in cost, an increase in power consumption, an occurrence of fixing unevenness, yellow discoloration of the recording material, an increase in noise, and an increase in temperature rise time.
[0022]
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to these examples. May be substituted.
[0023]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0024]
FIG. 1 is a perspective view for explaining an example of an ink jet recording apparatus according to the present invention. The carriage 11 is moved by a carriage drive motor 13 via a carriage drive belt 14 in a direction perpendicular to the sheet passing direction of the recording material 12. The recording material is conveyed by a paper passing motor (not shown). The operations of the paper passing motor and the carriage drive motor are controlled by a control circuit (not shown). The discharge recovery unit 16 includes a discharge recovery pump (not shown), and when the ink jet recording head (not shown) is brought into contact with the discharge recovery pump, the recovery pump can suck ink. The ink jet recording apparatus includes a conductor 23 according to claims 1 and 2 of the present invention.
[0025]
FIG. 2 is a perspective view for explaining the shape of the conductor 23 as viewed from the opposite side of the recording head. The material of the conductor is a magnetic material such as nickel, stainless steel, and iron. A plurality of grooves 24 are provided on the opposite side of the conductor from the recording head. The groove 24 prevents heat transfer in the scanning direction of the carriage in the conductor, and increases the heating and drying efficiency of the recording material.
[0026]
FIG. 3 is a cross-sectional view for explaining the thickness t of the conductor 23 at the deepest portion of the groove. The same thickness t depends on the material of the same conductor. For example, nickel can have a high heating / drying efficiency of 120 μm or less for copper, 30 μm or less for copper, 400 μm or less for stainless steel, and 200 μm or less for iron. , These values are desirable.
[0027]
FIG. 4 is an enlarged view of the carriage portion viewed from the recording material direction. The ink droplet is ejected from a nozzle 20 provided on the inkjet recording head 19. The same number of ink jet recording heads and nozzles as the number of ink colors to be ejected are provided. The ink jet recording apparatus is provided with excitation coils 22 on both sides of the recording head according to claims 1 and 2 of the present invention.
[0028]
FIG. 5 is an enlarged view for explaining the structure of the exciting coil. The coil 26 is wound around the core 25. The core is preferably made of iron, ferrite, permalloy, or the like, having a relatively high magnetic attraction and a low residual magnetic flux density.
[0029]
FIG. 6 is a schematic diagram for explaining the operation of the exciting coil 22. In FIG. 1, the recording material 12, the exciting coil 22, and the recording head 19 are illustrated as being separated from each other for easy understanding, but they are actually installed at an interval of 1 mm or less. The excitation coil is supplied with an alternating current from an excitation coil application current control circuit (not shown), and repeatedly generates and eliminates a magnetic flux H around the excitation coil. When the fluctuating magnetic flux H crosses the conductor 23, an eddy current is generated inside the conductor so as to generate a magnetic field that prevents a change in the magnetic field. As a result, the conductor generates Joule heat. This Joule heat is transmitted to the recording material and heats and dries it. The alternating current frequency applied to the exciting coil is 20 kHz or more according to claim 6 of the present invention, because it exceeds the audible range of humans, so that no noise is generated at the time of energization. The excitation coil is installed toward the same location so that the ink droplet 21 discharged from the nozzle generates heat most efficiently near the location where the ink droplet reaches the recording material.
[0030]
FIG. 7 is a diagram showing a control flow of the exciting coil application current control circuit. This control flow is processed in parallel with an image forming flow (not shown). The control flow includes a control method for turning on or off the exciting coil in accordance with the print density of the ink jet recording head and the type of the recording material. When the paper supply is started, the exciting coil application current control circuit determines the type of recording material in step S1, and if the ink permeability is low, such as plain paper, proceeds to step S2. Conversely, the following processing is not performed for a sheet having a high ink permeability such as a coated sheet. When the ink is discharged in step S3 for determining the ink discharge, the process proceeds to step S4 for setting the exciting coil application current amount. If the ink is not ejected, the process proceeds to step S6 for determining the end of sheet feeding. In step S4, the optimum amount of applied current is determined based on the ink ejection density and the type of the recording material. In step S5, the position of the exciting coil is detected, and the process proceeds to step S6. In step S6, if the exciting coil is located above the ink discharge point, the process proceeds to step S7, and if not, the process returns to step S5. In step S7, an optimal amount of current is applied to the exciting coil 22. In step S8, if the sheet feeding has been completed, the above processing is ended, and if not, the process returns to step S3.
[0031]
(Second embodiment)
Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0032]
In the first embodiment, the exciting coils 22 are provided on both sides of the recording head 19, but the exciting coils may be provided inside the recording head.
[0033]
FIG. 8 is a perspective view for explaining an example of an ink jet recording apparatus in which the excitation coil is installed inside the recording head. The ink jet recording apparatus includes a conductor 23 according to claims 1 and 2 of the present invention. FIG. 8 is the same as FIG. 1 except that the location of the exciting coil, which will be described later, is different, so that the description is omitted. Further, the material and structure of the conductor 23 are the same as those of the first embodiment, and the description is omitted.
[0034]
FIG. 9 is an enlarged view of the carriage portion viewed from the recording material direction. Since the ink jet recording apparatus is the same as FIG. 4 except that an exciting coil 22 is provided between the recording heads according to claims 1 and 2 of the present invention, the description is omitted. The function of the exciting coil, the structure of the exciting coil, and the control flow of the exciting coil application current control circuit applied to the exciting coil are the same as those in the first embodiment, and therefore, the description thereof is omitted.
[0035]
(Third embodiment)
Hereinafter, a third embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0036]
In the first and second embodiments, the exciting coil 22 is provided on the recording head 19 side. However, the core of the exciting coil may be hollow and the recording head may be included.
[0037]
FIG. 10 is a perspective view for explaining an example of an ink jet recording apparatus in which the excitation coil includes the recording head. The ink jet recording apparatus includes a conductor 23 according to claims 1 and 2 of the present invention. FIG. 10 is the same as FIG. 1 except that the location of the exciting coil, which will be described later, is different, so that the description is omitted. Further, the material and structure of the conductor 23 are the same as those of the first embodiment, and the description is omitted.
[0038]
FIG. 11 is an enlarged view of the carriage portion viewed from the recording material direction. The ink jet recording apparatus includes an exciting coil 22 according to claims 1 and 2 of the present invention. The excitation coil is the same as that of FIG. 4 except that it includes the recording head 19, and therefore, the description is omitted.
[0039]
FIG. 12 is an enlarged view for explaining the excitation coil and the recording head. The core 25 is hollow and contains the recording head 19. A coil 26 is wound around the core. Since the material of the core is the same as that of the first embodiment, the description is omitted.
[0040]
FIG. 13 is a schematic diagram for explaining the function of the exciting coil. In FIG. 1, the recording material 12, the exciting coil 22, and the recording head 19 are shown separated from each other for the sake of simplicity. However, they are actually installed at intervals of 1 mm or less. The excitation coil is supplied with an alternating current from an excitation coil application current control circuit (not shown), and repeatedly generates and eliminates a magnetic flux H around the excitation coil. When the fluctuating magnetic flux H crosses the conductor 23, an eddy current is generated inside the conductor so as to generate a magnetic field that prevents a change in the magnetic field. As a result, the conductor generates Joule heat. The alternating current frequency applied to the exciting coil is 20 kHz or more according to claim 6 of the present invention, because it exceeds the audible range of humans, so that no noise is generated at the time of energization.
[0041]
FIG. 14 is a diagram showing a control flow of the exciting coil application current control circuit. This control flow is processed in parallel with an image forming flow (not shown). The control flow includes a control method for turning on or off the exciting coil in accordance with the print density of the ink jet recording head and the type of the recording material. When the paper supply is started, the exciting coil application current control circuit determines the type of recording material in step S1, and if the ink permeability is low, such as plain paper, proceeds to step S2. Conversely, the following processing is not performed for a sheet having a high ink permeability such as a coated sheet. When the ink is discharged in step S3 for determining the ink discharge, the process proceeds to step S4 for setting the exciting coil application current amount. If the ink is not ejected, the process proceeds to step S6 for determining the end of sheet feeding. In step S4, an optimal amount of applied current is determined based on the ink ejection density and the type of recording material. In step S5, an optimal amount of current is applied to the exciting coil 22. In step S6, if the sheet feeding has been completed, the above processing is ended, and if not, the process returns to step S3. In the third embodiment, since the recording material can be heated and dried at the same time as the ink discharge, the heating and drying can be performed more quickly than in the first and second embodiments.
[0042]
【The invention's effect】
As described above, the ink jet recording apparatus according to the present invention heats and dries only the portion of the recording material to which the ink is applied, so that the ink can be quickly fixed, while lowering the image quality, increasing the cost, It is possible to prevent problems such as an increase in the size of the recording apparatus, an increase in power consumption, the occurrence of fixing unevenness, yellow discoloration of the recording material, an increase in noise, and an increase in temperature rise time.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view illustrating an example of a configuration of a recording apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged view for explaining a structure of a conductor of the recording apparatus according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view for explaining a structure of a conductor of the recording apparatus according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a perspective view illustrating an example of a configuration of a carriage of the recording apparatus according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram for explaining an example of a configuration of an exciting coil of the recording apparatus according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a schematic diagram for explaining the function of an exciting coil of the recording apparatus according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a flowchart for explaining a control method of a heating / fixing mechanism of the recording apparatus according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a perspective view illustrating an example of a configuration of a recording apparatus according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a perspective view illustrating an example of a configuration of a carriage of a recording apparatus according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a perspective view illustrating an example of a configuration of a recording apparatus according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a perspective view illustrating an example of a configuration of a carriage of a recording apparatus according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a diagram illustrating an example of a configuration of an exciting coil of a recording apparatus according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a schematic diagram for explaining the function of an exciting coil of a recording apparatus according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a diagram showing a control flow of an exciting coil application current control circuit.
FIG. 15 is a perspective view for explaining an example of the configuration of a conventional recording apparatus having a rotating body having a heating element therein.
FIG. 16 is a perspective view illustrating an example of a configuration of a recording apparatus including a conventional guide plate (platen) including a planar heater or a heating element.
FIG. 17 is a perspective view illustrating an example of a configuration of a recording apparatus including a conventional fan.
FIG. 18 is a perspective view illustrating an example of a configuration of a recording apparatus including a conventional heating film.
FIG. 19 is a perspective view illustrating an example of a configuration of a conventional recording apparatus including a plurality of rotating bodies each including a heating element therein.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Carriage 12 Recording material 13 Carriage drive motor 14 Carriage drive belt 15 Carriage drive rail 16 Discharge recovery part 17, 18 Conveyance roller 19 Inkjet recording head 20 Nozzle 21 Ink droplet 22 Excitation coil 23 Conductor 24 Groove 25 Core 26 Coil 30 Fixing roller 31 Guide plate 32 Heater 33 Motor 34 Fan 35 Heating body 36 Heating film 37 Heating film guide roller

Claims (7)

被記録材の搬送方向と直交する方向に走査する走査手段を備えたインクジェット記録ヘッドを用い、
被記録材にインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置のうち、
前記インクジェット記録ヘッドにより前記被記録材上に形成されたインク像を乾燥する加熱手段を有するインクジェット記録装置にあって、
前記加熱手段が前記インクジェット記録ヘッドに設けられた励磁コイルと、前記インクジェット記録ヘッドに対向して設けられた導電体であることを特徴とするインクジェット記録装置。
Using an inkjet recording head provided with a scanning unit that scans in a direction orthogonal to the transport direction of the recording material,
Among ink jet recording apparatuses that perform recording by discharging ink on a recording material,
In an inkjet recording apparatus having heating means for drying an ink image formed on the recording material by the inkjet recording head,
An ink jet recording apparatus, wherein the heating means is an excitation coil provided on the ink jet recording head and a conductor provided opposite the ink jet recording head.
前記インクジェット記録装置のうち、前記インクジェット記録ヘッドによる印刷の状況にあわせて、前記励磁コイルをオンまたはオフする制御手段を備えていることを特徴とするインクジェット記録装置。An ink jet recording apparatus comprising: a control unit for turning on or off the exciting coil in accordance with a printing situation of the ink jet recording head. 前記制御手段は、前記インクジェット記録ヘッドによる印刷密度に合わせて、前記励磁コイルをオンまたはオフする制御手段を備えていることを特徴とする請求項2に記載のインクジェット記録装置。3. The ink jet recording apparatus according to claim 2, wherein the control unit includes a control unit that turns on or off the exciting coil in accordance with a print density of the ink jet recording head. 前記制御手段は、被記録材の種類に合わせて、前記励磁コイルをオンまたはオフする制御手段を備えていることを特徴とする請求項2に記載のインクジェット記録装置。3. The ink jet recording apparatus according to claim 2, wherein the control unit includes a control unit that turns on or off the exciting coil according to a type of the recording material. 前記制御手段は、前記インクジェット記録ヘッドによる印刷密度と被記録材の種類に合わせて、前記励磁コイルをオンまたはオフする制御手段を備えていることを特徴とする請求項2に記載のインクジェット記録装置。3. The ink jet recording apparatus according to claim 2, wherein the control unit includes a control unit for turning on or off the exciting coil in accordance with a print density of the ink jet recording head and a type of a recording material. . 前記励磁コイルには20kHz以上の交流電流が印可されることを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載のインクジェット記録装置。6. The ink jet recording apparatus according to claim 1, wherein an alternating current of 20 kHz or more is applied to the exciting coil. 前記インクジェット記録ヘッドは、熱エネルギーを利用してインクに気泡を生じさせ該気泡の生成に基づいてインクを吐出するものであることを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載のインクジェット記録装置。7. The inkjet recording according to claim 1, wherein the inkjet recording head generates bubbles in the ink by using thermal energy and discharges the ink based on the generation of the bubbles. apparatus.
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