JP2000326502A - 作像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 構成の簡略化と省電力化を図りつつ記録紙上
のインク画像を素早く乾燥させることができる作像装置
を提供する。 【解決手段】 ベルト２０上に載せられて搬送される記
録紙Ｐに対し、画像情報に応じてインクを付着させるこ
とにより画像を形成するインクジェットプリンタ１０に
おいて、上記ベルト２０がシート状発熱体を含んで構成
されていることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、搬送部材上に載せ
られて搬送される記録媒体に対し、画像情報に応じてイ
ンクを付着させることにより画像を形成する作像装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、搬送部材であるベルト上に載せら
れて搬送される記録紙に対し、インクジェットヘッドか
ら画像情報に応じて吐出されたインク滴を付着させるこ
とにより画像を形成するインクジェットプリンタが知ら
れている。

【０００３】このようなインクジェットプリンタでは、
異なる色のインク同士の混色の防止や画像形成済みの記
録紙を排紙トレイ上で積み重ねたときの裏写り防止のた
めに、記録紙に付着したインクをできるだけ速く乾燥さ
せることが好ましい。そのために、プリンタ内の記録紙
搬送経路に沿って複数のヒータを設け、これらのヒータ
によりインク付着前に記録紙を予め暖めておくとともに
インク付着後も記録紙を引き続き加熱してインクの乾燥
を速める方法が提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、狭いプ
リンタ内部に複数のヒータを配置すると構成が複雑にな
る。また、ヒータによる記録紙の加熱はベルトにも熱が
奪われるために効率が良くなく、そのためにヒータの発
熱量を大きくする必要がある。すると、消費電力が大き
くなるだけでなく、プリンタ内部が高温となるためにイ
ンクジェットヘッドのノズル内でインクが乾燥してノズ
ル詰まりが発生しやすくなる。

【０００５】

【課題を解決するための手段】そこで、上記各問題を解
決するために本発明は、搬送部材上に載せられて搬送さ
れる記録媒体に対し、画像情報に応じてインクを付着さ
せることにより画像を形成する作像装置において、上記
搬送部材がシート状発熱体を含んで構成されていること
を特徴とするものである。

【０００６】本発明の作像装置では、シート状発熱体が
ＰＴＣ発熱体からなることが好ましい。

【０００７】

【発明の効果】本発明の作像装置によれば、記録媒体を
載せて搬送する搬送部材（例えば、ベルト）自体がシー
ト状発熱体を含んで構成されているため、搬送部材によ
り記録媒体を直に効率良く暖めることができる。そのた
め、搬送部材の温度は記録媒体の所望の加熱温度より少
し高く設定すればよく、高発熱量のヒータを複数配置す
る場合に比べて、省電力化を図れるとともに装置内の温
度の過剰な上昇に伴うインクジェットヘッドのノズル内
でのインク乾燥を防止してノズル詰まりを回避すること
ができる。また、シート状発熱体を含む搬送部材をヒー
タとして兼用するために、複数のヒータを別途設ける場
合よりも構成を簡略化できる。

【０００８】また、記録媒体は搬送部材によりインク付
着前から暖められているので、インクが付着したときに
記録媒体内部へのインクの浸透が少なくなって画像濃度
が濃くなるとともに記録媒体表面におけるインクのにじ
みも抑えられて細線をシャープに形成できる。さらに、
記録媒体は搬送部材によりインク付着時およびインク付
着後も連続的に暖められているので、それぞれ異なる色
のインク同士の混色を防止することができる。さらにま
た、インクが十分に乾燥した状態で記録媒体が排紙され
るため、作像済みの記録媒体を積み重ねてもインクが上
の記録媒体に裏写りすることがない。

【０００９】そして、本発明の作像装置においてシート
状発熱体をＰＴＣ発熱体とした場合には、搬送部材に載
置された記録媒体により熱が奪われて載置領域の温度が
一時的に低下してもＰＴＣ発熱体の自己温度調整機能に
よってすぐに元の一定温度に戻るため、搬送部材を一定
温度に制御するための温度調節回路が不要となる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て添付図面を参照して説明する。図１は本発明の第１実
施形態であるインクジェットプリンタ１０の概略構成を
示す。このインクジェットプリンタ１０は、イエロ、シ
アン、マゼンタ、ブラックの各色のインクにそれぞれ対
応する４つのインクジェットヘッド１２，１４，１６，
１８を平行に並べて固定された状態で備えている。各イ
ンクジェットヘッド１２，１４，１６，１８は、その下
を通過することになる記録紙（記録媒体）Ｐよりも幅広
のライン型ヘッドである。

【００１１】各インクジェットヘッド１２，１４，１
６，１８に対向してベルト（搬送部材）２０が配置され
ている。ベルト２０は３つのローラ２２，２４，２６の
外周に無端状に掛け渡されている。上記各ローラ２２，
２４，２６の少なくとも１つが回転駆動されることによ
り、ベルト２０は矢印２８方向に回転するようになって
いる。

【００１２】ローラ２２の近傍には、記録紙Ｐを積載収
容した給紙トレイ３０と、給紙トレイ３０から記録紙Ｐ
をベルト２０上に１枚ずつ送り出す給紙ローラ対３２が
配置されている。一方、ローラ２４の近傍には、ベルト
２０により搬送されてきた記録紙Ｐを収容する排紙トレ
イ３４が配置されている。

【００１３】導電性を有するローラ２６はアースに接続
されている。一方、ローラ２６と対をなしてベルト２０
を挟んでいる導電性の電極ローラ３６は電源３８に接続
されている。

【００１４】図２に示すように、ベルト２０の縁部近傍
であってローラ２４の外周にかかった曲がり部の表面に
は、温度ヒューズ４０が接触させて設けてある。

【００１５】図３は、図２におけるベルト２０のＡ−Ａ
線断面を示す。ベルト２０は５層構造をなしており、中
心のシート状発熱体４２を挟んで金属等の導電性材料か
らなる第１電極層４４および第２電極層４６が積層さ
れ、第１電極層４４と第２電極層４６の上下にはポリイ
ミド等の耐熱性樹脂からなる表層部４８，５０がそれぞ
れ積層されている。表層部４８，５０の異なる側の縁部
が所定幅でそれぞれ欠如しており、これによりベルト２
０の一方の縁部に第１電極層露出部４４ａが形成され、
他方の縁部に第２電極層露出部４６ａが形成されてい
る。

【００１６】上記第１電極層露出部４４ａは電源に接続
された電極ローラ３６に導通し、上記第２電極層露出部
４６ａはアースに接続されたローラ２６に導通してい
る。これによりシート状発熱体４２には第１電極層４４
から第２電極層４６に向かって電流が流れるようになっ
ている。

【００１７】上記シート状発熱体４２はＰＴＣ発熱体か
らなっている。自己温度調整機能を有する発熱体は正の
温度係数を持つためにＰＴＣ(Positive Temperature Co
-efficient of Resistance)発熱体と呼ばれる。このよ
うなＰＴＣ発熱体は、温度が高くなればなるほど抵抗値
が増加して電流が流れにくくなるため、ある温度以上に
は上がらなくなって一定温度に保たれる。また、ベルト
２０に載置された記録紙Ｐにより熱が奪われて載置領域
の温度が低下すると、その領域のＰＴＣ発熱体の抵抗値
が低下して電流が流れやすくなり、これにより自己温度
調整機能が働いてその載置領域の温度がすぐに元の一定
温度に戻ることになる。

【００１８】ＰＴＣ発熱体には、例えばチタン酸バリウ
ムセラミック、ゴムまたはプラスチックにカーボン等の
導電性粒子を分散させたものがある。導電性粒子として
は、グラファイト（特に、メソフェーズ小球体(MCMB)を
グラファイト化したもの）や、カーボンブラックなどの
炭素材料をシリコン樹脂やポリエチレングリコールに分
散したものを用いることができる。

【００１９】ここで、本実施形態ではＰＴＣ発熱体とし
てメソフェーズ小球体をグラファイト化したものをシリ
コン樹脂に３０重量％分散したものを用いたが、メソフ
ェーズ小球体をグラファイト化したものの分散量は５重
量％から５０重量％であれば使用可能である。また、幅
３２０ｍｍで周長７０ｃｍのベルト２０を１ｍ／秒の速
さで回転させた状態で上記組成のＰＴＣ発熱体に１００
ボルトの電圧を印加することによりベルト２０の温度を
６０℃に設定することができたが、ＰＴＣ発熱体に分散
するグラファイトの量と印加電圧を調節することにより
ベルト２０の温度を３０℃から２００℃の範囲で調節す
ることができる。

【００２０】図４に示すように、上記温度ヒューズ４０
はヒータを兼ねたベルト２０と電源３８とを接続する回
路中に直列に接続され、万一にベルト２０の温度が異常
に上昇したときにベルト２０への電圧供給を遮断する安
全装置の役割を果たす。

【００２１】次に、図５を参照して上記インクジェット
プリンタ１０の動作について説明する。まず、プリンタ
のメイン電源がオンされ（Ｓ１）、プリント開始の指令
があるまで待機する（Ｓ２）。プリント開始の指令があ
ると（Ｓ２でＹＥＳ）、ヒータ電源３８がオンされる
（Ｓ３）。これにより、シート状発熱体４２への通電が
開始され、ベルト２０が所定温度に加熱される。続い
て、ベルト２０が駆動されて回転を開始し（Ｓ４）、そ
の回転するベルト２０上に給紙トレイ３０から給紙ロー
ラ対３２を介して記録紙Ｐが給紙される（Ｓ５）。給紙
された記録紙Ｐはベルト２０によりインクジェットヘッ
ド１２，１４，１６，１８の対向位置へと搬送される
が、その間に記録紙Ｐは昇温したベルト２０により十分
に暖められる。

【００２２】インクジェットヘッドの対向位置におい
て、カラー画像の場合には画像情報に応じて各インクジ
ェットヘッド１２，１４，１６，１８のノズルからそれ
ぞれ吐出されたインク滴が記録紙Ｐに付着し、単色画像
の場合には画像情報に応じていずれかのインクジェット
ヘッド１２，１４，１６，１８のノズルから吐出された
インク滴が記録紙Ｐに付着し、これにより作像が行なわ
れる（Ｓ６）。作像が行なわれた記録紙Ｐは予め十分に
暖められているとともに作像終了後も引き続き連続的に
暖められるので、記録紙Ｐに付着したインクは素早く乾
燥する。

【００２３】作像終了後、記録紙Ｐはベルト２０により
暖められながら引き続き搬送され、排紙トレイ３４上に
排紙される。一方、作像を一旦終了した後に作像終了か
否かを判定し（Ｓ７）、引き続き作像を行なう場合には
上述したのと同様の工程で給紙（Ｓ５）および作像（Ｓ
６）を繰り返し行なう。作像終了と判断されると（Ｓ７
でＹＥＳ）、ヒータ電源３８をオフし（Ｓ８）、次のプ
リント開始の指令があるまで待機する。

【００２４】上記のように本実施形態のインクジェット
プリンタ１０によれば、記録紙Ｐを載せて搬送するベル
ト２０自体がシート状発熱体４２を含んで構成されてい
るため、ベルト２０により記録紙Ｐを直に効率良く暖め
ることができる。そのため、ベルト２０の温度は記録紙
Ｐの所望の加熱温度より少し高く設定すればよく、高発
熱量のヒータを複数配置する場合に比べて、省電力化を
図れるとともにプリンタ内の温度の過剰な上昇に伴うイ
ンクジェットヘッド１２，１４，１６，１８のノズル内
でのインク乾燥を防止してノズル詰まりを回避すること
ができる。また、シート状発熱体４２を含むベルト２０
をヒータとして兼用するために、複数のヒータを別途設
ける場合よりも構成を簡略化できる。

【００２５】また、記録紙Ｐはベルト２０によりインク
付着前から暖められているので、インクが付着したとき
に記録紙Ｐの内部へのインクの浸透が少なくなって画像
濃度が濃くなるとともに、記録紙Ｐの表面におけるイン
クのにじみも抑えられて細線をシャープに形成できる。
さらに、記録紙Ｐはベルト２０によりインク付着時およ
びインク付着後も連続的に暖められているので、それぞ
れ異なる色のインク同士の混色を防止することができ
る。さらにまた、インクが十分に乾燥した状態で記録紙
Ｐが排紙トレイ３４上に排紙されるため、作像済みの記
録紙Ｐを排紙トレイ３４上で積み重ねてもインクが上の
記録紙Ｐに裏写りすることがない。

【００２６】そして、シート状発熱体４２をＰＴＣ発熱
体としてあることから、ベルト２０に載置された記録紙
Ｐにより熱が奪われて載置領域の温度が一時的に低下し
てもＰＴＣ発熱体の自己温度調整機能によってすぐに元
の一定温度に戻るため、ベルト２０を一定温度に制御す
るための温度調節回路が不要となる効果もある。

【００２７】次に、図６〜８を参照して第２実施形態の
インクジェットプリンタについて説明するが、上記イン
クジェットプリンタ１０と同一の構成については同一部
材に同一符号を付して説明を省略する。

【００２８】第２実施形態のインクジェットプリンタで
は、図６に示すように、ローラ２２が電源３８に接続さ
れ、ローラ２４がアースに接続されている。また、ベル
ト５２について温度ヒューズ４０を設けた側とは反対側
の縁部近傍であってローラ２４の外周にかかった曲がり
部の表面には、温度センサ４１が接触して設けてある。

【００２９】上記ベルト５２は、図７に示すように、例
えばポリイミド等の耐熱性樹脂層５４の内面に導電性塗
料層５６を塗布することにより構成され、この導電性塗
料層５６がシート状発熱体となっている。電源に接続さ
れたローラ２２とアースに接続されたローラ２４とに接
触する導電性塗料層５６には、ローラ２２からローラ２
４に向かう方向と、ローラ２２からローラ２６を介して
ローラ２４に向かう方向との２方向に電流が流れ、これ
により導電性塗料層５６が発熱してベルト５２を加熱す
るようになっている。

【００３０】本実施形態のインクジェットプリンタに
は、図８に示すような温度調節回路が設けてある。この
回路では、電源３８、ヒータ（ベルト５２）、温度ヒュ
ーズ４０およびスイッチ回路５８が直列に接続され、温
度センサ４１からの出力信号がスイッチ回路５８に入力
されるようになっている。スイッチ回路５８は、温度セ
ンサ４１からの信号に基づきスイッチをオン、オフする
ことによりベルト５２の導電性塗料層５６への通電を制
御して、ベルト５２の温度が所定の設定温度を中心とす
る５℃ないし１０℃の範囲となるように調節する。

【００３１】上記構成からなるインクジェットプリンタ
の作像動作は、上記インクジェットプリンタ１０と同様
であるため説明を省略する。また、本実施形態のインク
ジェットプリンタによる効果は、ベルト５２の温度調節
回路が必要となること以外は上記インクジェットプリン
タ１０と全く同様である。

【００３２】なお、上記においては記録紙の搬送部材が
ベルトである場合について説明したが、上記搬送部材が
ローラ状またはドラム状のものであってもよい。この場
合には、例えば、ローラまたはドラムの外周に上記ベル
ト２０と同様の構成のものを貼り付け、その表面に記録
紙を静電的または機械的に保持しつつ回転することによ
り記録紙が搬送されることになる。

【００３３】また、上記各実施形態ではインクジェット
プリンタを例にとって説明したが、本発明はインクジェ
ット方式またはインク転写方式の複写機、ファクシミ
リ、印刷装置などの他の作像装置にも広く適用可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第１実施形態のインクジェットプリンタの概
略構成図。

【図２】 図１におけるベルトおよび周辺部材の斜視
図。

【図３】 図２におけるＡ−Ａ線断面図。

【図４】 ベルト温度の異常上昇時に電圧を遮断するた
めの安全回路のブロック図。

【図５】 作像動作の制御フローチャート。

【図６】 第２実施形態のインクジェットプリンタにお
けるベルトおよび周辺部材の斜視図。

【図７】 図６におけるＢ−Ｂ線断面図。

【図８】 ベルト温度を一定範囲内に調節するための温
度調節回路のブロック図。

【符号の説明】

１０…インクジェットプリンタ、１２，１４，１６，１
８…インクジェットヘッド、２０…ベルト（搬送部
材）、２２，２４，２６…ローラ、３０…給紙トレイ、
３４…排紙トレイ、３６…電極ローラ、３８…電源、４
２…シート状発熱体、Ｐ…記録紙。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 搬送部材上に載せられて搬送される記録
   媒体に対し、画像情報に応じてインクを付着させること
   により画像を形成する作像装置において、 上記搬送部材がシート状発熱体を含んで構成されている
   ことを特徴とする作像装置。
2. 【請求項２】 上記シート状発熱体がＰＴＣ発熱体から
   なることを特徴とする請求項１の作像装置。