JP6101968B2 - インクジェット記録装置 - Google Patents

Description

本発明は、インクジェット記録装置に関し、さらに詳細には、インクをインクジェット噴射することによって、記録媒体に複数のインクのドットの配列からなる絵図や文字を記録するインクジェット記録装置に関する。

有機溶剤を主成分とするインクをインクジェット噴射するインクジェット記録装置においては、噴射したインク滴が着弾箇所周囲の記録媒体に広く浸透すること等によって、その記録媒体表面にプリントされる複数のインクのドットの配列からなる絵図や文字が滲んだりぼやけたりする課題があった。

そのような課題を解決する技術として、記録媒体を加熱するためのヒータを備えて、記録媒体表面に着弾したインク滴を早期に乾燥させることにより、インク滴が滲むことを防止するインクジェット記録装置が知られている（特許文献１参照）。

特許第４４２９９２３号公報

従来のインクジェット記録装置で使用される上記インクは、有機溶剤ベースのインクが用いられている。そのため、記録ヘッドには加熱手段が設けられておらず、プラテンに設けられたヒータ（プラテンヒータ）を用いて記録媒体の下方から４０［℃］〜８０［℃］となるように加熱することによって、当該記録媒体に着弾したインクの乾燥を行っている。

しかし、バインダー樹脂としてのラテックスを含有する水分の比率が３５［ｗｔ％］以上である水性インクビヒクルから成るインクのように乾燥し難いインクを用いる場合や記録速度が速い場合、あるいはインク受容層としてのコーティング剤が塗布されていない非吸収系記録媒体を用いた場合等においては、記録媒体の加熱温度が４０［℃］では当該記録媒体に着弾したインクを完全に乾燥させることができないという課題があった。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、バインダー樹脂としてのラテックスを含有する水性インクビヒクルから成るインクのように乾燥し難いインクを用いる場合や記録速度が速い場合、あるいはインク受容層としてのコーティング剤が塗布されていない非吸収系記録媒体を用いた場合等であっても、記録媒体に着弾したインクの滲みを防止し、完全に乾燥させることが可能で、且つ、記録ヘッドのノズルの乾燥を防止してインクの不吐出を抑制することが可能なインクジェット記録装置を提供することを目的とする。

一実施形態として、以下に開示するような解決手段により、前記課題を解決する。

開示のインクジェット記録装置は、バインダー樹脂としてのラテックスを含有する水性インクビヒクルから成るインクを用いて記録媒体に印刷を行うインクジェット記録装置において、前記記録媒体の下方から加熱するプラテンヒータとしてのプリントヒータと、前記記録媒体にインク滴を吐出する記録ヘッドを搭載して、前記記録媒体に対して移動するキャリッジをと、を有し、前記キャリッジには、前記記録媒体に対向配置されると共に該記録媒体を上方から加熱する赤外線ヒータが搭載され、該赤外線ヒータは、前記記録ヘッドに対して、前記記録媒体の移動方向に離隔して配設されており、前記記録媒体の加熱温度を制御する制御部をさらに有し、前記プリントヒータは、前記記録ヘッドの直下に配設されたものであり、前記制御部は、前記プリントヒータおよび前記赤外線ヒータのそれぞれによる加熱温度をそれぞれ単独で用いる場合よりも低減させ、且つ、前記記録媒体の表面温度が所定の温度範囲となるように該記録媒体の加熱温度を制御することを特徴とする。これによれば、バインダー樹脂としてのラテックスを含有する水性インクビヒクルから成るインクを用いた場合、インク受理層の無い記録媒体（特に樹脂記録媒体）への印刷が可能となる。なお、その際のインクの乾燥条件として、インク受理層のある記録媒体へ印刷する場合のインクの乾燥条件よりも高温にしなければ完全乾燥が難しいため、記録ヘッドの直下における記録媒体の表面温度が６０［℃］〜８０［℃］の範囲になるように加熱する必要がある。しかし、キャリッジに赤外線ヒータを搭載した場合、記録ヘッドのノズルが乾燥することによるインク滴の不吐出が発生し得るリスクがあり、しかも、上記の通り、インクの乾燥条件が高温になるため、より一層リスクが高まることとなる。
これらに対して、本発明の構成によれば、記録媒体に着弾したラテックスを含有する水性インクビヒクルから成るインクを赤外線ヒータによって乾燥させることができる。したがって、当該インクの滲みを防止し、完全に乾燥させることができる。当該効果は、記録速度が速い場合、あるいはインク受容層としてのコーティング剤が塗布されていない非吸収系記録媒体を用いた場合にも同様に得ることができる。これに加えて、赤外線ヒータを記録ヘッドに対して記録媒体の移動方向に重ならないように離隔して配設し、赤外線ヒータをノズル面のノズルから離間させることによって、ノズルが乾燥することによる上記インク滴の不吐出という課題の解決を図ることが可能となる。

また、本発明において、前記赤外線ヒータは、前記記録ヘッドに対して、前記記録媒体の移動方向の下流側のみに配設されていることが好ましい。これによれば、記録媒体に着弾したインク滴を、直接、赤外線ヒータによって乾燥させることが可能となる。

また、本発明において、前記キャリッジには、前記記録媒体を加熱する温風ヒータがさらに搭載され、該温風ヒータは、前記記録ヘッドに対して、前記キャリッジの往復移動方向の前方位置と後方位置とに、前記記録媒体の移動方向に重なるようにして配設されていることが好ましい。これによれば、温風ヒータは、赤外線ヒータに比較して穏やかに加熱を行なうことができるため、当該温風ヒータを上記のように配設することによって、ノズルの乾燥によるインク滴の不吐出を防止することが可能となると共に、記録媒体に吐出された直後のインク滴の滲みを抑制することが可能となる。

また、本発明において、前記記録媒体の下方から加熱するプラテンヒータとしてのプリントヒータを有している構成によれば、キャリッジに搭載した赤外線ヒータによって記録媒体の上方（記録面側）から当該記録媒体を加熱すると共に、プラテンヒータとしてのプリントヒータによって記録媒体の下方（裏面側）から当該記録媒体を加熱することにより、当該記録媒体上に着弾したラテックスを含有する水性インクビヒクルから成るインクを乾燥させることが可能となる。このように、記録媒体２の上下から二つのヒータにより加熱することによって、それぞれのヒータによる加熱温度を低減することができ、記録媒体の不具合を防止することができる。

また、本発明において、前記記録媒体の加熱温度を制御する制御部を有し、前記制御部は、前記記録媒体にインク滴を吐出する記録ヘッドの直下における該記録媒体の表面温度が６０［℃］〜８０［℃］の範囲となるように該記録媒体の加熱温度を制御することが好ましい。その理由として、例えばキャリッジに搭載したヒータ（キャリッジヒータ）単独で加熱を行なう場合には、キャリッジに搭載した記録ヘッドにおけるノズルが乾燥してインク不吐出が発生し得る。あるいは、プラテンに搭載したヒータ（プラテンヒータ）単独で加熱を行なう場合、記録媒体の種類（材質）によっては、コックリング（波うち現象）や溶融が発生し得る。これに対して、本発明の構成のように記録媒体の上下から二つのヒータ（プラテンヒータおよびキャリッジヒータ）により加熱することによって、それぞれのヒータによる加熱温度を低減することができるため、当該課題すなわちインク不吐出や記録媒体の不具合（コックリングや溶融）の解決が可能となる。
具体的には、キャリッジに搭載したキャリッジヒータによって印刷面である記録媒体表面を加熱することにより、プラテンヒータのみによって記録媒体の下方から加熱する場合と比較して、効率的に記録媒体表面を加熱させることが可能となる。すなわち、記録媒体の上下から二つのヒータ（プラテンヒータおよびキャリッジヒータ）を用いて当該記録媒体表面を６０［℃］〜８０［℃］の範囲の加熱温度となるように加熱することにより、それぞれのヒータによる加熱温度を低減させることができるため、特に、記録媒体の不具合（コックリングや溶融）防止を効果的に達成し得る。

開示のインクジェット記録装置によれば、バインダー樹脂としてのラテックスを含有する水性インクビヒクルから成るインクのように乾燥し難いインクを用いる場合や記録速度が速い場合、あるいはインク受容層としてのコーティング剤が塗布されていない非吸収系記録媒体を用いた場合等であっても、記録媒体に着弾したインクの滲みを防止し、完全に乾燥させることが可能となる。また、記録ヘッドのノズルの乾燥を防止することができるため、ノズルの乾燥によるインクの不吐出という課題を解決することが可能となる。

本発明の第一の実施形態に係るインクジェット記録装置の例を示す概略図である。 本発明の第一の実施形態に係るインクジェット記録装置の例を示す概略図である。 本発明の第二の実施形態に係るインクジェット記録装置の例を示す概略図である。 図３のインクジェット記録装置の記録ヘッド近傍の拡大図（概略図）である。 本発明の第三の実施形態に係るインクジェット記録装置の例を示す概略図である。 本発明の第四の実施形態に係るインクジェット記録装置の例を示す概略図である。 本発明の第五の実施形態に係るインクジェット記録装置の例を示す概略図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態について詳しく説明する。なお、実施形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する場合がある。

（第一の実施形態）
図１、２は、第一の実施形態に係るインクジェット記録装置１の構成例を説明するための概略図であって、図１は記録媒体の移動方向（図中のＸ方向）と直交方向（図中のＹ方向）から視た図であり、図２は記録媒体の移動方向（図中のＸ方向）から視た図である。

本実施形態に係るインクジェット記録装置１は、記録媒体２を支持するプラテン（支持体）１２と、記録媒体２の移動方向と直交方向（Ｙ方向）に往復移動しがなら記録媒体２の表面にインクを複数の吐出口から噴射してインク滴を着弾させる記録ヘッド１３と、記録ヘッド１３を搭載してガイドレール１５によってＹ方向に往復移動可能に支持されたキャリッジ１４と、記録媒体２を搬送する搬送手段４０と、装置各部の動作を制御する制御部５０とを備えている。

一例として、記録媒体２は、プラテン１２により支持されるとともに、搬送手段４０を構成する搬送ローラ４１、４２によって挟まれ、記録ヘッド１３がインク滴を噴射しながら記録媒体２のＹ方向の一端から他端まで走行し終わると同時に、搬送ローラ４１、４２が回転することによりＸ方向へ搬送される。

また、プラテン１２後方には、ロール状に巻かれた記録媒体２を巻き戻し可能に支持する巻き戻し手段４５が設けられている。
さらに、プラテン１２前方には、当該プラテン１２上からその前方に送り出されるプリント済みの記録媒体２をロール状に巻き取る巻き取り手段４６が設けられている。

ここで、記録ヘッド１３は、その下面（ノズル面１３ａ）に並んで配されたノズル（不図示）からピエゾ方式等によりインク滴を噴射させる構造を有しており、ガイドレール１５に支持されたキャリッジ１４に固定され、駆動手段（不図示）によってＹ方向に移動可能となっている。なお、駆動手段は、例えば、電動モータ、駆動ベルトおよび電子回路等から構成されている。

記録ヘッド１３のノズルについては、一例として、１８０個の吐出ノズルをＸ方向に直線状に整列させて形成されたノズル列が、Ｙ方向に８列並べられて形成される（不図示）。各吐出ノズルにおけるインクの吐出制御は、制御部５０から記録ヘッド１３に出力される制御信号により行われる。

なお、記録媒体２の例としては、インク受容層としてのコーティング剤が塗布されていない塩化ビニル系フィルムが用いられる。本実施形態に係るインクジェット記録装置は、後述するように記録媒体２の上下から二つのヒータ（プラテンヒータ２０およびキャリッジヒータ３０）により加熱することによって、それぞれのヒータによる加熱温度を低減することができるので、記録媒体２の不具合（コックリングや溶融）の解決が可能となり、塩化ビニル系フィルムを用いることが可能となる。
ただし、記録媒体２は塩化ビニル系フィルムに限定されるものではなく、紙や布地あるいはポリエチレン系フィルム、ポリエステル系フィルム、オレフィン系フィルム、ポリプロピレン系フィルム、ポリカーボネートフィルム等のフィルム状樹脂材料を用いることが考えられる。このように、記録媒体２として用いることができる材料の選択肢が広がる。さらに、これらのフィルム状樹脂材料にインク受容層を設ける構成としてもよい。なお、インク受容層を設けない記録媒体２を用いれば、コストダウンが可能となる。

また、本実施形態に係るインクジェット記録装置１には、例えば、バインダー樹脂としてのラテックスを含有する水性インクビヒクルから成るインクが用いられる。ここで、水性インクビヒクルとは、溶媒（３５［ｗｔ％］の水と親水性溶媒）に樹脂（ここではバインダー樹脂としてのラテックス）を含有させたものであり、当該水性インクビヒクルに着色剤すなわち顔料、染料等を含有させることによってインクとなる。なお、水性インクビヒクルには、必要に応じて、防腐剤等の所定の添加剤が添加される。当該インクは、乾燥し難いため、特に、記録速度が速い産業用のインクジェット記録装置では乾燥が間に合わない課題があった。すなわち、乾燥不足で滲んだり、巻き取り時に記録媒体の裏にインクが移る不具合が発生する課題があった。したがって、記録速度が速い産業用のインクジェット記録装置において当該インクを用いるためには、当該記録媒体の表面温度が６０［℃］〜８０［℃］の範囲となるように当該記録媒体の加熱温度を制御することが必要となる。

一方、上記樹脂の例としては、水溶性のビニル系樹脂、アクリル系樹脂、アルキッド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、シリコン系樹脂、フッ素系樹脂、エポキシ系樹脂、フェノキシ系樹脂、ポリオレフィン系樹脂等、およびこれらの変性樹脂等が挙げられる。これらの中でも、より好ましくは、アクリル系樹脂、水溶性ポリウレタン系樹脂、水溶性ポリエステル系樹脂、水溶性アクリル系樹脂であり、特に好ましくは、アクリル系樹脂である。

図１に示すように、本実施形態に係るインクジェット記録装置１においては、記録媒体２の表面に着弾されたインク滴を加熱してインクに含まれる溶剤を揮発除去する加熱手段が設けられている。加熱手段によって加熱される記録媒体２の加熱温度の制御は、制御部５０によって行われる。なお、制御部５０は、加熱手段の発熱温度を検知するセンサ（不図示）およびその発熱温度を制御する電子回路（不図示）等が組み合わされて構成されている。

ここで、従来のインクジェット記録装置では、有機溶剤を主成分とするインクを使用することを想定して、プラテンにプラテンヒータすなわち乾燥予熱用のプリヒータ、プリントヘッドの位置のプリントヒータ、後加熱用のポストヒータの三つともあるいは二つの組み合わせあるいは一つのプリントヒータを配置するのが通常であった。
しかし、乾燥速度の遅いインクを使用する場合や記録速度の速い装置の場合には、プラテンからすなわち記録媒体の背面からの加熱だけでは表面からのインク成分の蒸発熱を補給しきれないために、記録媒体の表面に着弾したインクを完全乾燥できない状態となってしまう課題があった。また、単に背面加熱ヒータの温度を高くすると、熱による記録媒体の変形や蒸発したインクによる記録ヘッドのノズル面での結露による吐出不良が発生する課題があった。特に、バインダー樹脂としてのラテックスを含有する水性インクビヒクルから成るインクのように、乾燥が進むに従って表面に被膜が形成されて乾燥速度が遅くなるインクを使用する場合には従来のプラテンヒータのような記録媒体背面からの加熱手段を備えるのみでは当該課題を解決することは困難であった。

これに対して、本実施形態に係るインクジェット記録装置１は、加熱手段として記録媒体２の上下から加熱する二つのヒータを備えている。より詳しくは、プラテン１２に搭載されて記録媒体２を下方から加熱するプラテンヒータ２０と、キャリッジ１４に搭載されて記録媒体２を上方から加熱するキャリッジヒータ３０とを備えて構成されている。本実施形態においては、制御部５０がプラテンヒータ２０およびキャリッジヒータ３０を制御することによって、記録媒体２にインク滴を吐出する記録ヘッド１３の直下における当該記録媒体２の表面温度を所定の温度範囲（ここでは、６０［℃］〜８０［℃］）とすることができる。

ここで、加熱手段の具体的構成例について説明する。
図１に示すように、前記プラテンヒータ２０として、記録ヘッド１３の直下に配設されたプリントヒータ２１が設けられている。上記に加え、さらにプラテンヒータ２０として、プリントヒータ２１に対して記録媒体２と記録ヘッド１３との相対移動方向の上流側にプリヒータ２２が設けられ、下流側にポストヒータ２３が設けられている。その変形例として、プリヒータ２２、ポストヒータ２３の一方もしくは両方を省略する構成、あるいはプリントヒータ２１を省略する構成とすることも考えられる。なお、図２中では、プラテン１２のみを図示し、プラテンヒータ２０の図示を省略している（図３、６、７において同様）。

プラテンヒータ２０、すなわち、プリントヒータ２１、プリヒータ２２、ポストヒータ２３には、一例として、セラミックやニクロム線を用いた電熱ヒータ等が用いられる。プリヒータ２２は、プラテン１２の後部（記録媒体２の移動方向における後方側）の内側に配置されていて、当該プリヒータ２２が発する熱を、プラテン１２を介して、プラテン１２の後部上を搬送される記録媒体２に伝えて、当該記録媒体２を予備的に加熱する作用を奏する。

プリントヒータ２１は、プラテン１２の中央部の内側に配置されていて、当該プリントヒータ２１が発する熱を、プラテン１２を介して、プラテン１２の中央部上を搬送される記録媒体２に伝えて、当該記録媒体２を加熱して当該記録媒体２上に着弾したインクを乾燥させる作用を奏する。

ポストヒータ２３は、プラテン１２の前部（記録媒体２の移動方向における前方側）の内側に配置されていて、当該ポストヒータ２３が発する熱を、プラテン１２を介して、プラテン１２の前部上を搬送される記録媒体２に伝えて、当該記録媒体２を加熱して当該記録媒体２上に着弾したインクを乾燥させる作用を奏する。

なお、本実施形態においては、制御部５０は、プリントヒータ２１、プリヒータ２２およびポストヒータ２３の加熱温度をそれぞれ独立して制御可能な構成としている。これによってプリヒータ２２により予備加熱する記録媒体２の加熱温度、プリントヒータ２１により加熱する記録媒体２の加熱温度、ポストヒータ２３により加熱する記録媒体２の加熱温度のそれぞれを、記録媒体２の種類やその厚さ等に応じて的確に調整できるようにしている。

また、前記キャリッジヒータ３０として、キャリッジ１４に、記録媒体２に対向配置されると共に当該記録媒体２を加熱する赤外線もしくは遠赤外線を照射するヒータ（本願において「赤外線ヒータ」と総称する）３１が設けられている。

ここで、上記加熱手段を制御部５０によって制御する方法の例について説明する。
まず、プラテンヒータ２０は室温等の雰囲気の温度に関係なく一定の乾燥条件に設定することが好適である。なお、ここでは説明の便宜上、プラテンヒータ２０としてプリントヒータ２１のみを備える場合を例に挙げて説明するが、さらにプリヒータ２２、ポストヒータ２３のいずれかもしくは両方を備える場合も同様に考えればよい。

一方、キャリッジヒータ３０としての赤外線ヒータ３１は蒸発により記録媒体２の表面温度が低下しやすいインク自体を素早く昇温し、溶剤（溶媒）の蒸発を促進して乾燥速度を上げる効果がある。しかし、過剰な加熱は、記録媒体２を変形させる等のダメージを与えるので避ける必要がある。ここで、プラテンヒータ２０単独での加熱温度をＴ１とし、キャリッジヒータ３０（ここでは赤外線ヒータ３１）を併用した場合にＴ１を超えて上昇する記録媒体２の温度を△Ｔ２とすると、プラテンヒータ２０とキャリッジヒータ３０とを併用したときの記録媒体２の温度Ｔ１２は次式で与えられる。
Ｔ１２＝Ｔ１＋△Ｔ２

本実施形態においては、プラテンヒータ２０とキャリッジヒータ３０との併用時の記録媒体２の加熱温度Ｔ１２が室温Ｔ１に関係なく略一定温度になるように制御する。これによれば、室温Ｔｒに関係なく記録媒体２を完全に乾燥させることが可能となる。

より具体的には、まず、プラテンヒータ２０の温度（≒記録直前の記録媒体２の温度）Ｔ１を室温Ｔｒには関係なくインクの溶剤の種類と記録媒体２の耐熱性の関係から決定される一定の温度に設定する。室温Ｔｒの影響を受けないＴ１の値としては室温Ｔｒより十分高い温度がよいため、例えばＴ１＝３５［℃］〜８０［℃］の範囲に設定する。ただし、温度Ｔ１が高いほど記録媒体２の乾燥速度は速くなるものの、記録媒体２の耐熱性と作業者への安全性および省エネルギーの観点から乾燥できる条件の中でできる限り低温に設定するのがよい。本実施形態においては、記録媒体２をプラテンヒータ２０およびキャリッジヒータ３０によって加熱するため、Ｔ１は、室温Ｔｒより少なくとも２０［℃］を超えかつ△Ｔ２より少なくとも１０［℃］を超える温度、すなわちＴ１＝２５［℃］〜６０［℃］程度に設定するのが好適である。一例として、Ｔ１＝４０［℃］、△Ｔ２＝２０［℃］〜３０［℃］、Ｔ１２＝Ｔ１＋△Ｔ２＝６０［℃］〜８０［℃］となるように設定することが好適である。
このように、プリントヒータの温度Ｔ１を室温Ｔｒより十分高い温度に設定することによって、例えば、室温Ｔｒを基準にしてヒータ温度を設定する場合に乾燥速度が室温に応じて変化してしまうといった欠点を解消することが可能となる。

さらに、室温Ｔｒを基準とせずに、キャリッジヒータ３０（ここでは赤外線ヒータ３１）による加熱温度△Ｔ２を記録媒体への記録速度に応じて変化させる制御を行うことが好適である。
より具体的には、△Ｔ２は記録ヘッド１３のＹ方向の摺動走査速度ＶｙとＸ方向の記録媒体搬送速度Ｖｘにより決まる面積速度Ｖｓの変化に応じて変化させる制御を行えばよい。ここで、Ｖｓが遅くなると、キャリッジヒータ３０（赤外線ヒータ３１）による加熱時間が長くなり、過熱のために記録媒体にダメージが発生する。逆にＶｓが速くなると、乾燥時間が短くなることに加えて△Ｔ２が下がり乾燥速度が低下する。そこで、△Ｔ２がＶｓの上昇で乾燥速度を低下させないために一定の値から、乾燥速度を上げるためにより大きな値の範囲となるように、記録モードに応じて、すなわち記録速度に応じてキャリッジヒータ３０としての赤外線ヒータ３１の加熱電力を調整する構成が考えられる。本願発明者の実験によれば、△Ｔ２の値は、インクの主たる溶剤（溶媒）の種類で変化し、溶剤の沸点の５［％］〜５０［％］の値に選んだ時に完全乾燥する結果が得られた。したがって、好ましくは△Ｔ２の値は１０［％］〜２０［％］の範囲に設定すればよい。

続いて、上記の構成を備えるインクジェット記録装置１の動作について、特に乾燥作用を中心に説明する。
まず、プラテン１２後方の巻き戻し手段４５に支持されたロール状に巻かれた記録媒体２が、搬送手段４０によって、記録ヘッド１３の走行経路下方に向けてプラテン１２の後部上を前方に向けて搬送される。その際には、そのプラテン１２の後部上を記録ヘッド１３の走行経路下方に向けて搬送される記録媒体２を、プリヒータ２２により加熱して、予備的に温めた状態とする。プリヒータ２２は、記録媒体２が厚い場合や、インクジェット記録装置１が置かれた周囲温度が低い場合等において、プリントヒータ２１のみではプラテン１２の中央部上に搬入される記録媒体２を十分な適温まで加熱できない場合に有効に作用する。

次いで、プラテン１２の後部上から記録ヘッド１３の走行経路下方のプラテン１２の中央部上に搬入されるプリヒータ２２により予め温められた記録媒体２であって、記録ヘッド１３のノズル（不図示）から噴射されるインク滴を着弾させるプラテン１２の中央部上に搬入された記録媒体２を、プリントヒータ２１およびキャリッジヒータ３０によって加熱する。前述の通り、記録媒体２にインク滴を吐出する記録ヘッド１３の直下における当該記録媒体２の表面温度が６０［℃］〜８０［℃］の範囲となるように記録媒体２を加熱することが好適である。
本実施形態においては、記録媒体２の上下から二つのヒータ（プラテンヒータ２０およびキャリッジヒータ３０）により加熱することによって、それぞれのヒータによる加熱温度を低減することができるので、記録媒体２のコックリングや溶融を防止することができ、また、室温によらずに記録媒体２を常に過不足なく的確に加熱することができる。

次いで、表面温度が所望温度の６０［℃］〜８０［℃］となるように的確に加熱された記録媒体２表面に、記録ヘッド１３のノズル（不図示）から噴射させたインク（ここでは、バインダー樹脂としてのラテックスを含有する水性インクビヒクルから成るインク）からなるインク滴を着弾させる。

本実施形態においては、キャリッジヒータ３０（赤外線ヒータ３１）およびプラテンヒータ２０を用いて、記録媒体２表面に着弾させた上記インク滴を、その着弾箇所周囲の記録媒体２に広く浸透させることなく、着弾箇所に小径のドット状に定着させた状態のまま時間をおかずに素早く乾燥させることができる。したがって、記録媒体２表面に複数のインクのドットの配列からなる滲みのない鮮明な絵図や文字を記録可能となる。

このようにして、表面に絵図や文字が記録された記録媒体２は、搬送手段４０によってプラテン１２の中央部上からプラテン１２の前部上に向けて搬出されて、プラテン１２前方の巻き取り手段４６によってロール状に巻き取られる。

以上説明した通り、上記構成を備える本実施形態によれば、バインダー樹脂としてのラテックスを含有する水性インクビヒクルから成るインクのように乾燥し難いインクを用いる場合や記録速度が速い場合、あるいはインク受容層としてのコーティング剤が塗布されていない非吸収系記録媒体を用いた場合等であっても、記録媒体に着弾したインクの滲みを防止し、完全に乾燥させることが可能となる。

（第二の実施形態）
次に、本発明の第二の実施形態に係るインクジェット記録装置１について説明する。
第二の実施形態に係るインクジェット記録装置１は、前述の第一の実施形態に係るインクジェット記録装置１と基本的な構成は同様であるが、特に加熱手段の構成において相違点を有する。以下、当該相違点を中心に本実施形態について説明する。

図３に示すように、本実施形態においては、加熱手段を構成するキャリッジヒータ３０として、キャリッジ１４に搭載される記録ヘッド１３の両側に、赤外線ヒータ３１と温風ヒータ３２の双方が各々設置されている。なお、図示を省略するが、前述の第一の実施形態と同様に記録媒体２の背面から記録媒体２を加熱するプラテンヒータ２０も併設されている。

ここで、温風ヒータ３２の構成例について説明する。図３の記録ヘッド１３近傍の拡大図（概略図）を図４に示す。図４（ａ）の側面図に示すように温風ヒータ３２からの温風の吹き出し方向は記録ヘッド１３から離れる方向がよい。これは記録ヘッド１３のノズル（不図示）に風が当たりインクを乾燥させてノズル詰り等の不具合発生を軽減するためである。なお図中の白抜き矢印は空気（温風）の流通方向を示している（他の図において同様）。さらに、図４（ａ）のＡ−Ａ断面から矢印の方向にみた正面図である図４（ｂ）に示すように記録媒体２の搬送方向（Ｘ方向）において温風が記録媒体２に垂直でなく傾いて吹き付けられる構成としている。これによって、図４（ｃ）の底面図に示すように温風は記録ヘッド１３から三方向（正面前方、正面右方、正面左方）に当該記録ヘッド１３のノズル面１３ａから離れる方向に吹き付けられる。以上の構成によれば、記録ヘッド１３のノズル面１３ａにはＸ方向に新鮮な空気が供給され、ノズルの温度上昇を防ぎ、またノズル面１３ａを溶剤の蒸気による汚染から防止する効果を得ることができる。また、図４（ｄ）の概略図に示すように確実に温風を斜め方向から記録媒体２に吹き付けるために、温風を吹き付けるダクト３２ａに気流を整流化できる仕切り版３２ｂ等の整流化機構を設けるのがよい。

温風ヒータ３２を備えることによって、記録媒体２に着弾したインク滴の表面温度の低下を防ぐ効果に加えて、インク滴の表面から蒸発した溶媒の蒸気を取り除き蒸発を加速する効果を得ることができる。ただし、インク滴の表面だけが乾燥すると表面に被膜が形成されて蒸発を阻害することがあるため、インク滴の内部からの表面への供給蒸発速度に合った温風風量に制御することが好適である。

ここで、上記加熱手段を制御部５０によって制御する方法の例について説明する。
本実施形態に特徴的な構成として、キャリッジヒータ３０は、赤外線ヒータ３１および温風ヒータ３２を備えて構成される。したがって、キャリッジヒータ３０の温度制御は、赤外線ヒータ３１および温風ヒータ３２の両方を制御することによって行われること以外は、前述の第一の実施形態におけるキャリッジヒータ３０と同様に考えればよい。

より具体的には、プラテンヒータ２０は室温等の雰囲気の温度に関係なく一定の乾燥条件に設定することが好適である。なお、ここでは説明の便宜上、プラテンヒータ２０としてプリントヒータ２１のみを備える場合を例に挙げて説明するが、さらにプリヒータ２２、ポストヒータ２３のいずれかもしくは両方を備える場合も同様に考えればよい。

キャリッジヒータ３０は、蒸発により記録媒体２の表面温度が低下しやすいインク自体を素早く昇温させて、同インク中の溶剤の蒸発を促進して乾燥速度を上げる効果がある。しかし、過剰な加熱は、記録媒体２を変形させる等のダメージを与えるので避ける必要がある。ここで、プラテンヒータ２０単独での加熱温度をＴ１とし、キャリッジヒータ３０（本実施形態においては赤外線ヒータ３１および温風ヒータ３２）を併用した場合にＴ１を超えて上昇する記録媒体の温度を△Ｔ２とすると、プラテンヒータ２０とキャリッジヒータ３０とを併用したときの記録媒体の温度Ｔ１２は次式で与えられる。
Ｔ１２＝Ｔ１＋△Ｔ２

本実施形態においては、プラテンヒータ２０とキャリッジヒータ３０との併用時の記録媒体２の加熱温度Ｔ１２が室温Ｔ１に関係なく略一定温度になるように制御する。これによれば、室温Ｔｒに関係なく記録媒体を完全に乾燥させることが可能となる。

より具体的には、まず、プラテンヒータ２０の温度（≒記録直前の記録媒体２の温度）Ｔ１を室温Ｔｒには関係なくインクの溶剤の種類と記録媒体２の耐熱性の関係から決定される一定の温度に設定する。室温Ｔｒの影響を受けないＴ１の値としては室温Ｔｒより十分高い温度がよいため、例えばＴ１＝３５［℃］〜８０［℃］の範囲に設定する。ただし、温度Ｔ１が高いほど記録媒体２の乾燥速度は速くなるものの、記録媒体２の耐熱性と作業者への安全性および省エネルギーの観点から乾燥できる条件の中でできる限り低温に設定するのがよい。本実施形態においては、記録媒体２をプラテンヒータ２０およびキャリッジヒータ３０によって加熱するため、Ｔ１は、室温Ｔｒより少なくとも２０［℃］を超えかつ△Ｔ２より少なくとも１０［℃］を超える温度、すなわちＴ１＝２５［℃］〜６０［℃］程度に設定するのが好適である。一例として、Ｔ１＝４０［℃］、△Ｔ２＝２０［℃］〜３０［℃］、Ｔ１２＝Ｔ１＋△Ｔ２＝６０［℃］〜８０［℃］となるように設定することが好適である。
このように、プラテンヒータ２０（ここではプリントヒータ２１）の温度Ｔ１を室温Ｔｒより十分高い温度に設定することによって、例えば、室温Ｔｒを基準にしてヒータ温度を設定する場合に乾燥速度が室温に応じて変化してしまうといった欠点を解消することが可能となる。

さらに、室温Ｔｒを基準とせずに、キャリッジヒータ３０（本実施形態においては赤外線ヒータ３１および温風ヒータ３２）による加熱温度△Ｔ２を記録媒体２への記録速度に応じて変化させる制御を行うことが好適である。
より具体的には、△Ｔ２は記録ヘッド１３のＹ方向の摺動走査速度ＶｙとＸ方向の記録媒体搬送速度Ｖｘにより決まる面積速度Ｖｓの変化に応じて変化させる制御を行えばよい。ここで、Ｖｓが遅くなると、キャリッジヒータ３０（赤外線ヒータ３１および温風ヒータ３２）による加熱時間が長くなり、過熱のために記録媒体２にダメージが発生する。逆にＶｓが速くなると、乾燥時間が短くなることに加えて△Ｔ２が下がり乾燥速度が低下する。そこで、△Ｔ２がＶｓの上昇で乾燥速度を低下させないために一定の値から、乾燥速度を上げるためにより大きな値の範囲となるように、記録モードに応じて、すなわち記録速度に応じてキャリッジヒータ３０を調整する構成、すなわち赤外線ヒータ３１の加熱電力および温風ヒータ３２温風温度の両方もしくは一方を調整する構成が考えられる。本願発明者の実験によれば、△Ｔ２の値は、インクの主たる溶剤（溶媒）の種類で変化し、溶剤の沸点の５［％］〜５０［％］の値に選んだ時に完全乾燥する結果が得られた。したがって、好ましくは△Ｔ２の値は１０［％］〜２０［％］の範囲に設定すればよい。

本実施形態によれば、キャリッジヒータ３０（赤外線ヒータ３１および温風ヒータ３２）、およびプラテンヒータ２０を用いて、記録媒体２表面に着弾させた上記インク滴を、その着弾箇所周囲の記録媒体２に広く浸透させることなく、着弾箇所に小径のドット状に定着させた状態のまま時間をおかずに素早く乾燥させることができる。したがって、記録媒体２表面に複数のインクのドットの配列からなる滲みのない鮮明な絵図や文字を記録可能となる。

本実施形態において得られるその他の作用効果については、前述の第一の実施形態と同様であるため繰り返しの説明を省略する。

（第三の実施形態）
次に、本発明の第三の実施形態に係るインクジェット記録装置１について説明する。
第三の実施形態に係るインクジェット記録装置１は、前述の第二の実施形態に係るインクジェット記録装置１と基本的な構成は同様であるが、特にキャリッジヒータ３０としての赤外線ヒータ３１の構成において相違点を有する。以下、当該相違点を中心に本実施形態について説明する。

図５（ａ）に示すように、本実施形態においては、加熱手段を構成するキャリッジヒータ３０として、赤外線ヒータ３１および温風ヒータ３２が二組設置されている。ここで、前述の第二の実施形態と相違して、キャリッジ１４に搭載される赤外線ヒータ３１は、記録ヘッド１３に対して、記録媒体２の移動方向（図中のＸ方向）に離隔して配設されている。より詳しくは、当該赤外線ヒータ３１は、記録ヘッド１３に対して、記録媒体２の移動方向（図中のＸ方向）の下流側のみに配設されている。

一方、キャリッジ１４に搭載される温風ヒータ３２は、記録ヘッド１３に対して、キャリッジ１４の往復移動方向（図中のＹ方向）の前方位置と後方位置とに配設され、且つ、記録媒体２の移動方向（図中のＸ方向）に重なるようにして配設されている。
なお、キャリッジヒータ３０として、当該温風ヒータ３２を設けずに、赤外線ヒータ３１のみを設ける構成とすることも考えられる（不図示）。

ここで、図５（ｂ）に本実施形態の変形例を示す。同図５（ｂ）のように、一つの赤外線ヒータ３１を、記録ヘッド１３に対して、キャリッジ１４の往復移動方向（図中のＹ方向）に重なる位置であって、且つ、記録媒体２の移動方向（図中のＸ方向）に離隔した位置に配設する構成も考えられる。

以上、本実施形態によれば、特に赤外線ヒータ３１の設置位置を、記録ヘッド１３のノズルの位置（図中のノズル面１３ａの位置）に対してＹ軸方向の両側ではなく、記録ヘッド１３のノズルの位置（図中のノズル面１３ａの位置）からＸ方向の下流側に離隔して（クリアランスを設けて）配設しているため、乾燥能力を低下させることなく記録ヘッド１３のノズル乾燥を防止する効果を高めることができる。また、加熱領域も広く取れるために完全乾燥条件を達成し易いという効果も得ることができる。

本実施形態において得られるその他の作用効果については、前述の第二の実施形態と同様であるため繰り返しの説明を省略する。

（第四の実施形態）
次に、本発明の第四の実施形態に係るインクジェット記録装置１について説明する。
第四の実施形態に係るインクジェット記録装置１は、前述の第二の実施形態に係るインクジェット記録装置１と基本的な構成は同様であるが、特にキャリッジヒータ３０としての赤外線ヒータ３１の構成において相違点を有する。以下、当該相違点を中心に本実施形態について説明する。

図６に示すように、本実施形態においては、加熱手段を構成するキャリッジヒータ３０として、赤外線ヒータ３１および温風ヒータ３２が設置されている。ここで、前述の第二の実施形態と相違して、キャリッジ１４に搭載される赤外線ヒータ３１は、記録ヘッド１３に対して、キャリッジ１４の往復移動方向（図中のＹ方向）の前方位置もしくは後方位置のいずれか一方のみに配設されている。

本実施形態においては、記録媒体２に着弾したインクの滲み防止を主目的とする乾燥作用をプラテンヒータ２０（プリントヒータ２１）および温風ヒータ３２によって生じさせ、当該インクの完全乾燥を主目的とする乾燥作用を赤外線ヒータ３１によって生じさせるように、各ヒータによる加熱温度を適切な温度に設定している。

これによれば、前述の第二の実施形態と相違して、赤外線ヒータ３１を記録ヘッド１３の両側に設けずに片側のみに設ける構成とすることができるため、装置コストを低減することが可能となる。また、当該構成によっても、インクの滲み防止と完全乾燥を達成することが可能となる。

本実施形態において得られるその他の作用効果については、前述の第二の実施形態と同様であるため繰り返しの説明を省略する。

（第五の実施形態）
次に、本発明の第五の実施形態に係るインクジェット記録装置１について説明する。
第四の実施形態に係るインクジェット記録装置１は、前述の第二の実施形態に係るインクジェット記録装置１と基本的な構成は同様であるが、特にキャリッジヒータ３０の構成において相違点を有する。以下、当該相違点を中心に本実施形態について説明する。

図７に示すように、本実施形態においては、加熱手段を構成するキャリッジヒータ３０として、赤外線を照射し、且つ、温風を送出する一体型ヒータ３３が設置されている。

より具体的には、同図７に示すように、一体型ヒータ３３は内部に赤外線照射部３３ａを有し、開口部３３ｂからプラテン１２上の記録媒体２に対して赤外線を照射する構成としている。すなわち、前述の第二の実施形態における赤外線ヒータ３１と同様の作用効果を得ることができる。

さらに、当該赤外線照射部３３ａの周囲に空気を流通させ、当該空気を開口部３３ｂから送出させる構成としている。赤外線照射部３３ａは赤外線照射時に発熱するため、当該空気を周囲に流通させることで、当該赤外線照射部３３ａを冷却することができると共に温風を発生させることができる。当該温風を開口部３３ｂからプラテン１２上の記録媒体２に対して送出することで、前述の第二の実施形態における温風ヒータ３２と同様の作用効果を得ることができる。

これによれば、前述の第二の実施形態のようにキャリッジヒータ３０として赤外線ヒータ３１と温風ヒータ３２とを別々に設けなくて済むため、装置の小型化やコストダウンおよび省エネルギーの効果を達成することが可能となる。

本実施形態において得られるその他の作用効果については、前述の第二の実施形態と同様であるため繰り返しの説明を省略する。

以上説明した通り、本発明によれば、記録媒体にインク滴を吐出する記録ヘッドの直下における該記録媒体の表面温度が６０［℃］〜８０［℃］の範囲となるように該記録媒体を加熱することが可能となる。その結果、バインダー樹脂としてのラテックスを含有する水性インクビヒクルから成るインクを用いた場合であっても、記録媒体に着弾したインクを完全に乾燥させることが可能となる。

すなわち、本発明のインクジェット記録装置は、背面からの加熱のみでは十分に乾燥することができない乾燥速度の遅いインクを用いる場合や記録速度が速く乾燥時間が短い場合において、インクの溶媒の吸収性記録媒体もしくは非吸収性記録媒体のいずれに記録を行っても、完全に乾燥できる乾燥条件を与えることが可能となる。特に、加熱手段を記録媒体の背面側と記録面側の両方に設ける構成を備えることにより、その相乗効果として、乾燥し難いインクを用いる場合や記録速度が速い場合、さらにインク受容層としてのコーティング剤が塗布されていない非吸収系記録媒体を用いた場合のいずれにおいても、記録媒体に着弾したインクの滲み防止と完全乾燥が可能となる。

また、特に、本実施形態によって以下の特徴的な作用効果が奏される。

開示のインクジェット記録装置１は、バインダー樹脂としてのラテックスを含有する水性インクビヒクルから成るインクを用いて記録媒体２に印刷を行うインクジェット記録装置において、記録媒体２にインク滴を吐出する記録ヘッド１３を搭載して、記録媒体２に対して移動するキャリッジ１４を有し、キャリッジ１４には、記録媒体２に対向配置されると共に当該記録媒体２を加熱する赤外線ヒータ３１が搭載され、当該赤外線ヒータ３１は、記録ヘッド１３に対して、記録媒体２の移動方向（Ｘ方向）に離隔して配設されていることを特徴とする。これによれば、バインダー樹脂としてのラテックスを含有する水性インクビヒクルから成るインクを用いた場合、インク受理層の無い記録媒体（特に樹脂記録媒体）２への印刷が可能となる。なお、その際のインクの乾燥条件として、インク受理層のある記録媒体へ印刷する場合のインクの乾燥条件よりも高温で乾燥させる必要がある。すなわち、インクの乾燥性から記録ヘッド１３の直下における記録媒体２の表面温度が６０［℃］〜８０［℃］の範囲になるように加熱する必要がある。しかし、キャリッジ１４に赤外線ヒータを搭載した場合、記録ヘッド２のノズルが乾燥することによるインク滴の不吐出が発生し得るリスクがあり、しかも、上記の通り、インクの乾燥条件が高温になるため、より一層リスクが高まることとなる。
これらに対して、本発明の構成によれば、記録媒体２に着弾したラテックスを含有する水性インクビヒクルから成るインクを赤外線ヒータ３１によって乾燥させることができる。したがって、当該インクの滲みを防止し、完全に乾燥させることができる。当該効果は、記録速度が速い場合、あるいはインク受容層としてのコーティング剤が塗布されていない非吸収系記録媒体を用いた場合にも同様に得ることができる。これに加えて、赤外線ヒータ３１を記録ヘッド１３に対して記録媒体２の移動方向に重ならないように離隔して配設し、赤外線ヒータ３１をノズル面のノズルから離間させることによって、上記インク滴の不吐出という課題の解決を図ることが可能となる。

また、本発明において、赤外線ヒータ３１は、記録ヘッド１３に対して、記録媒体２の移動方向（Ｘ方向）の下流側のみに配設されていることが好ましい。これによれば、記録媒体２に着弾したインク滴を、直接、赤外線ヒータ３１によって乾燥させることが可能となる。

また、本発明において、キャリッジ１４には、記録媒体２を加熱する温風ヒータ３２がさらに搭載され、当該温風ヒータ３２は、記録ヘッド１３に対して、キャリッジ１４の往復移動方向（Ｙ方向）の前方位置と後方位置とに、記録媒体２の移動方向（Ｘ方向）に重なるようにして配設されていることが好ましい。これによれば、温風ヒータ３２は、赤外線ヒータ３１に比較して穏やかに加熱を行なうことができるため、当該温風ヒータ３２を上記のように配設することによって、ノズルの乾燥によるインク滴の不吐出を防止することが可能となると共に、記録媒体２に吐出された直後のインク滴の滲みを抑制することが可能となる。

また、本発明において、記録媒体２の下方から加熱するプラテンヒータ２０としてのプリントヒータ２１を有していることが好ましい。これによれば、キャリッジ１４に搭載した赤外線ヒータ３１によって記録媒体２の上方（記録面側）から当該記録媒体２を加熱すると共に、プラテンヒータ２０としてのプリントヒータ２１によって記録媒体２の下方（裏面側）から当該記録媒体２を加熱することにより、当該記録媒体２上に着弾したラテックスを含有する水性インクビヒクルから成るインクを乾燥させることが可能となる。このように、記録媒体２の上下から二つのヒータにより加熱することによって、それぞれのヒータによる加熱温度を低減することができ、記録媒体２の不具合を防止することができる。

また、本発明において、記録媒体２の加熱温度を制御する制御部５０を有し、当該制御部５０は、記録媒体２にインク滴を吐出する記録ヘッド１３の直下における当該記録媒体２の表面温度が６０［℃］〜８０［℃］の範囲となるように当該記録媒体２の加熱温度を制御することが好ましい。その理由として、例えばキャリッジに搭載したヒータ（キャリッジヒータ）単独で加熱を行なう場合には、キャリッジに搭載した記録ヘッドにおけるノズルが乾燥してインク不吐出が発生し得る。あるいは、プラテンに搭載したヒータ（プラテンヒータ）単独で加熱を行なう場合、記録媒体の種類（材質）によっては、コックリング（波うち現象）や溶融が発生し得る。これに対して、本発明の構成のように記録媒体２の上下から二つのヒータ（プラテンヒータ２０およびキャリッジヒータ３０）により加熱することによって、それぞれのヒータによる加熱温度を低減することができるため、当該課題すなわちインク不吐出や記録媒体２の不具合（コックリングや溶融）の解決が可能となる。
具体的には、キャリッジ１４に搭載したキャリッジヒータ３０によって印刷面である記録媒体２の表面を加熱することにより、プラテンヒータ２０のみによって記録媒体２の下方から加熱する場合と比較して、効率的に記録媒体２の表面を加熱させることが可能となる。すなわち、記録媒体２の上下から二つのヒータ（プラテンヒータ２０およびキャリッジヒータ３０）を用いて当該記録媒体２の表面を６０［℃］〜８０［℃］の範囲の加熱温度となるように加熱することにより、それぞれのヒータによる加熱温度を低減させることができるため、特に、記録媒体２の不具合（コックリングや溶融）防止を効果的に達成し得る。

なお、本発明は、以上説明した実施形態に限定されることなく、本発明を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは言うまでもない。特に、使用されるインクとしてバインダー樹脂としてのラテックスを含有する水分の比率が３５［ｗｔ％］以上である水性インクビヒクルから成るインクを例に挙げて説明したが、これに限定されるものではなく、その他のインクに対しても適用が可能である。

１ インクジェット記録装置
２ 記録媒体
１２ プラテン
１３ 記録ヘッド
１４ キャリッジ
１５ ガイドレール
２０ プラテンヒータ
２１ プリントヒータ
２２ プリヒータ
２３ ポストヒータ
３０ キャリッジヒータ
３１ 赤外線ヒータ
３２ 温風ヒータ
３３ 一体型ヒータ
４０ 搬送手段
５０ 制御部

Claims (3)

1. バインダー樹脂としてのラテックスを含有する水性インクビヒクルから成るインクを用いて記録媒体に印刷を行うインクジェット記録装置において、
   前記記録媒体の下方から加熱するプラテンヒータとしてのプリントヒータと、
   前記記録媒体にインク滴を吐出する記録ヘッドを搭載して、前記記録媒体に対して移動するキャリッジをと、を有し、
   前記キャリッジには、前記記録媒体に対向配置されると共に該記録媒体を上方から加熱する赤外線ヒータが搭載され、該赤外線ヒータは、前記記録ヘッドに対して、前記記録媒体の移動方向に離隔して配設されており、
   前記記録媒体の加熱温度を制御する制御部をさらに有し、
   前記プリントヒータは、前記記録ヘッドの直下に配設されたものであり、
   前記制御部は、前記プリントヒータおよび前記赤外線ヒータのそれぞれによる加熱温度をそれぞれ単独で用いる場合よりも低減させ、且つ、前記記録媒体の表面温度が所定の温度範囲となるように該記録媒体の加熱温度を制御すること
   を特徴とするインクジェット記録装置。
2. 前記赤外線ヒータは、前記記録ヘッドに対して、前記記録媒体の移動方向の下流側のみに配設されていること
   を特徴とする請求項１記載のインクジェット記録装置。
3. 前記キャリッジには、前記記録媒体を加熱する温風ヒータがさらに搭載され、該温風ヒータは、前記記録ヘッドに対して、前記キャリッジの往復移動方向の前方位置と後方位置とに、前記記録媒体の移動方向に重なるようにして配設されていること
   を特徴とする請求項１または請求項２記載のインクジェット記録装置。

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