インクジェットプリンタ
【課題】記録ヘッド全体の構成を大型化することなく、ノズルの乾燥を安定的に抑制することができるインクジェットプリンタを提供する。
【解決手段】給紙部３から送給される記録用紙Ｐを搬送する搬送手段２と、該搬送手段で搬送される記録用紙Ｐに所定のギャップ領域Ｇを介して近接配置されたインク液滴の吐出によって記録紙Ｐに画像を形成するヘッドユニット１と、前記ギャップ領域Ｇの上流側に配設された前記ヘッドユニットでのインク液滴の乾燥を抑制する気体を当該ギャップ領域Ｇに供給する気体供給部６とを備え、ヘッドユニット１は搬送手段２との間に記録用紙Ｐの搬送方向に連続したギャップ領域Ｇを形成して気体供給部６から供給される気体を案内する気体案内部１ｂが形成されている。
【解決手段】給紙部３から送給される記録用紙Ｐを搬送する搬送手段２と、該搬送手段で搬送される記録用紙Ｐに所定のギャップ領域Ｇを介して近接配置されたインク液滴の吐出によって記録紙Ｐに画像を形成するヘッドユニット１と、前記ギャップ領域Ｇの上流側に配設された前記ヘッドユニットでのインク液滴の乾燥を抑制する気体を当該ギャップ領域Ｇに供給する気体供給部６とを備え、ヘッドユニット１は搬送手段２との間に記録用紙Ｐの搬送方向に連続したギャップ領域Ｇを形成して気体供給部６から供給される気体を案内する気体案内部１ｂが形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、給紙部から送給される記録媒体を搬送手段でヘッドユニットに搬送して、このヘッドユニットから記録媒体に対してインク液滴を吐出することによって画像を形成してから搬出するようにしたインクジェットプリンタに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、インクジェットプリンタで高速印刷を行うには、複数のインクジェットヘッドを配列したインクジェットプリンタやライン型インクジェットプリンタが提案されている。
例えば、ライン型インクジェットプリンタでは、A３サイズ（４２０×２９７ｍｍ）の記録用紙に記録するためには、記録解像度を７２０ｄｐｉ（ｄｏｔ ｐｅｒ ｉｎｃｈ）とすれば、１色あたり２９７÷２５．４×７２０＝８，４１９ノズル必要になる。更に、記録する色が４色の場合は、８，４１９×４＝３３，６７６ノズル必要になる。インクジェットヘッドは、インク液滴を吐出する頻度が低いノズルからインクの溶媒（水、溶剤など）が蒸発・乾燥してノズルが詰まってしまいインク液滴が吐出されなくなる事がある。従って、大量のノズルを有するライン型インクジェットプリンタでは、インク液滴の不吐出・飛行曲がりなどによる画像欠陥を発生させないために、全てのノズルの何れか１ノズルでも詰まることの無いように維持する事が極めて重要となる。
【０００３】
このため、従来、インクジェットヘッドの全てのノズルを良好な状態に維持し紙粉や粉塵などがノズル面に付着することを防止するために、複数のノズルを備えたノズルプレートを囲むように設けられたエアーダクトをノズルプレートに対して移動できるようにし、記録時及び記録待機時にはエアーダクトをノズルプレートのノズル形成面より突出させて加湿エアーを噴射するインクジェット式記録ヘッドが提案されている。（例えば、特許文献１参照）
また、記録媒体を給送する給送手段から給送された記録媒体に画像形成手段でインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置において、前記給送手段と前記画像形成手段の間に、蒸気を発生する蒸気発生手段を配置したインクジェット記録装置も提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００３‐１６５２３０号（第１頁、図１）
【特許文献２】特開２０００−２５５０５３号（第１頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に記載された従来例にあっては、少なくとも、記録時にエアーダクトをノズルの下側に突出させて加湿エアーを噴射するようにしているので、ノズル面と記録媒体との間のギャップ領域を狭くするには限界があり、ライン型インクジェットプリンタが高速で高精度に記録するために必要なギャップ寸法（例えば０．５〜２．０ｍｍ）を満足させることはできないという未解決の問題がある。しかも、上記特許文献１のエアー噴出穴領域では、加湿エアーの流速とインク液滴の吐出速度とに差が生じてインク液滴の飛行が乱れる可能性があると共に、記録ヘッド全体の構成が大型化するという未解決の課題もある。
【０００５】
また、上記特許文献２に記載された従来例にあっては、記録媒体を給送する給送手段と画像形成手段の間に蒸気を発生する蒸気発生手段を配置したので、画像形成手段のノズル面と記録媒体との間のギャップ領域を狭くすることはできるが、画像形成手段を構成する複数４つの記録ヘッドが独立して配置されていることから、蒸気発生手段で発生させた蒸気は画像形成手段を囲むケース体内に拡散してしまい、ケース体内の湿度が記録ヘッドのインク吐出部の乾燥を抑制する湿度となって初めて記録ヘッドのノズル面の湿度を適正値とすることができるので、蒸気発生手段で発生させた蒸気を効果的に記録ヘッドのノズル面に供給することができないと共に、蒸気発生手段を作動状態としてから記録ヘッドのインク吐出部が適正湿度となるまでに時間がかかり、さらに多くの蒸気量が必要となり、水の消費量も多くなるという未解決の課題がある。
【０００６】
そこで、本発明は、上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、記録ヘッドのノズル面の乾燥を抑制する気体の供給を効率良く行うと共に、記録ヘッドのインク吐出部を短時間で適正湿度に調整することができ、さらに使用する溶液量を減少必要最小限とすることができるインクジェットプリンタを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の発明は、給紙部から送給される記録媒体を搬送する搬送手段と、該搬送手段で搬送される記録媒体に所定のギャップ領域を介して近接配置されたインク液滴の吐出によって当該記録媒体に画像を形成するヘッドユニットと、前記ギャップ領域の上流側に配設された前記ヘッドユニットでのインク液滴の乾燥を抑制する気体を当該ギャップ領域に供給する気体供給部とを備え、前記ヘッドユニットは前記搬送手段との間に前記記録媒体の搬送方向に連続した前記ギャップ領域を形成して前記気体供給部から供給される気体を案内する気体案内部が形成されていることを特徴としている。
【０００８】
この第１の発明では、前記ギャップ領域の上流側からインク液滴の乾燥を抑制する気体を当該ギャップ領域に供給することで、ヘッドユニットに形成した気体案内部で気体が案内されて記録ヘッドのインク吐出部に短時間で効率良く供給することができると共に、インク液滴の乾燥を抑制する気体を形成するための溶液の使用量を減少させることができ、ヘッドユニットでのインク液滴の乾燥を安定的に抑制できると共に、ギャップ領域におけるギャップ寸法をライン型インクジェットプリンタが高速で高精度に記録するために必要な狭いギャップ寸法に確保することができる。
【０００９】
また、第２の発明は、第１の発明において、前記気体供給部は、前記記録媒体の移動速度をＵ、前記ギャップ領域のギャップ長をＧ、空気の動粘性係数をνとしたとき、Ｒ＝ＵＧ／νで表されるレイノルズ数Ｒを、前記気体が前記ギャップ領域に吸い込み可能な範囲の値にしたことを特徴としている。
この第２の発明では、レイノルズ数Ｒを前記気体が前記ギャップ領域に吸い込み可能な範囲の値にすることで、気体がヘッドユニット以外に拡散することなく効率的にヘッドユニットのインク吐出部に供給することができ、ヘッドユニットでのインク液滴の乾燥を安定的に抑制できる。
【００１０】
また、第３の発明は、第１又は第２の発明において、前記気体供給部は、前記ヘッドユニットのインク液滴の乾燥を抑制する溶液を蒸発させる溶液蒸発手段と、該溶液蒸発手段で蒸発された前記溶液と搬送気体とを混合して前記ギャップ領域に送給する気体送給手段とを備えていることを特徴としている。
この第３の発明では、インク液滴の乾燥を抑制する溶液を溶液蒸発手段で蒸発させ、該溶液蒸発手段で蒸発された前記溶液と搬送気体とを混合して、気体送給手段により当該ギャップ領域に送給することで、ヘッドユニットへのインク液滴の乾燥を抑制する気体の供給を安定して行うことができる。
【００１１】
また、第４の発明は、第３の発明において、前記溶液は、水、インク液滴に含まれる溶剤及び油の何れか１つで形成されていることを特徴としている。
この第４の発明では、前記溶液を、水、インク液滴に含まれる溶剤及び油の何れか１つで形成することで、ヘッドユニットでのインク液滴の乾燥を確実に抑制できる。
また、第５の発明は、第３又は第４の発明において、前記溶液蒸発手段は、超音波振動子、発熱体及び蒸発フィルタの何れか１つを備えていることを特徴としている。
【００１２】
この第５の発明では、溶液蒸発手段は、超音波振動子、発熱体及び蒸発フィルタの何れか１つを備えることで、溶液の蒸発を定量的に行うことが可能となる。
また、第６の発明は、第３乃至第５の何れか１つの発明において、前記溶液蒸発手段は、前記溶液を収容する容器と、該容器中の前記溶液の液面を計測する液面計測手段と、該液面計測手段で検出した液面計測値が設定値以下となったときに、警告を発する警告手段とを備えていることを特徴としている。
【００１３】
この第６の発明では、溶液を収容する容器中の該溶液の液面が設定値以下になったときに警告を発することで、該溶液の補充を促して溶液不足によるインク液滴の乾燥を抑制する機能の低下を防止することができる。
また、第７の発明は、第１又は第２の発明において、前記気体供給部は、前記ヘッドユニットのインク液滴の乾燥を防止する水蒸気を発生させる水蒸気発生手段と、該水蒸気発生手段で発生した水蒸気と搬送気体とを混合して前記ギャップ領域に送給する気体送給手段と、該気体送給手段の混合気体の相対湿度を検出する相対湿度検出手段と、該相対湿度検出手段で検出した相対湿度がインク液滴の乾燥を抑制する所定の範囲となるように前記水蒸気発生手段の水蒸気発生量を制御する水蒸気制御手段とを備えていることを特徴としている。
【００１４】
この第７の発明では、水蒸気発生手段で発生した水蒸気と搬送気体との混合気体の相対湿度を相対湿度検出手段で検出して、該相対湿度検出手段で検出した相対湿度がインク液滴の乾燥を抑制する所定の範囲となるように前期水蒸気発生手段の水蒸気発生量を制御することで、インク液滴の乾燥抑制に必要な最低限の湿度に管理することができ、記録ヘッド周囲に水滴等が形成されることを防止することができる。
【００１５】
また、第８の発明は、第３乃至第７の何れか１つの発明において、前記気体供給部は、前記ギャップ領域の下流側に配設された気体回収部と、該気体回収部で回収した気体を前記気体送給手段に循環させる循環路とを備えていることを特徴としている。
この第８の発明では、ギャップ領域の下流側に気体回収部を設け、該気体回収部で回収した気体を気体送給手段に循環路を通じて循環させることで、用済みの気体を回収してヘッド周囲の環境を悪化させることを確実に防止することができる。また、溶液の使用量も低減することができる。
【００１６】
また、第９の発明は、第１乃至第８の何れか１つの発明において、前記搬送手段は、前記記録媒体を搬送する無端搬送ベルトで構成されていることを特徴としている。
この第９の発明では、搬送手段は、無端搬送ベルトで構成することで、記録媒体を平坦面に保って安定搬送することができる。
また、第１０の発明は、第１乃至第８の何れか１つの発明において、前記搬送手段は、前記記録媒体を吸着搬送する搬送ドラムで構成されていることを特徴としている。
【００１７】
この第１０の発明では、搬送手段を、搬送ドラムで構成することで、搬送手段の長さを短くすることができる。
さらに、第１１の発明は、第１乃至第１０の何れか１つの発明において、前記搬送手段は、前記記録媒体を吸着保持する空気吸引機構を備えていることを特徴としている。
この第１１の発明では、搬送手段は、空気吸引機構を備えることで、記録媒体を確実に吸着保持して安定搬送することができる。
【００１８】
さらにまた、第１２の発明は、第１乃至第１０の何れか１つの発明において、前記搬送手段は、前記記録媒体を静電吸着する静電吸着機構を備えていることを特徴としている。
この第１２の発明では、搬送手段は、静電吸着機構を備えることで、記録媒体を確実に静電吸着保持して安定搬送することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の第１の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明を適用し得るライン型インクジェットプリンタの第１の実施形態を示す平面図であり、図２は図１の側面図である。
図中、３は給紙部であって、記録媒体としての記録用紙Ｐを多数枚収納しており、収納された記録用紙Ｐを１枚ずつ給紙する給紙ローラ３１と、この給紙ローラ３１によって給紙された記録用紙Ｐに対してスキュー補正を行ってから送り出すゲートローラ３２とを有し、ゲートローラ３２から送り出されるスキュー補正された記録用紙Ｐが紙搬送ユニット２に受け渡される。
【００２０】
この紙搬送ユニット２は、所定間隔を保って互い並行に配設された駆動ローラ２２及び従動ローラ２３と、これら駆動ローラ２２及び従動ローラ２３間に張設された幅広帯状の無端搬送ベルト２１とで構成されている。ここで、駆動ローラ２２は記録用紙Ｐの排出側に配設され、従動ローラ２３は記録用紙Ｐの給紙側即ちゲートローラ３２側に配設されている。また、駆動ローラ２２は駆動モータ２２Ｍによって回転駆動される。なお、無端搬送ベルト２１はその張力がテンションローラ２４によって調整されている。
【００２１】
また、紙搬送ユニット２は、無端搬送ベルト２１の従動ローラ２３側近傍にあって無端搬送ベルト２１の外表面に接触して配設された帯電機構２７と、この帯電機構２７で帯電された無端搬送ベルト２１を駆動ローラ２２の下側で除電する除電機構２９とを備えている。この帯電機構２７は、無端搬送ベルト２１に高電圧を印加する高圧電源２８を有し、この高圧電源２８で発生させた高電圧を無端搬送ベルト２１に印加し、無端搬送ベルト２１を静電帯電させ、無端搬送ベルト２１上に載置された記録用紙Ｐを無端搬送ベルト２１の上面に静電吸着保持して搬送する。
【００２２】
一方、紙搬送ユニット２の無端搬送ベルト２１で静電吸着保持されて搬送される記録用紙Ｐに狭いギャップ（例えばギャップ寸法Ｌ：１ｍｍ前後）のギャップ領域Ｇを形成するように対向して記録用紙Ｐに画像を形成するヘッドユニット１が配設されている。このヘッドユニット１は、図１に示すように、無端搬送ベルト２１と平行に配設された支持部材１ａに、黒、シアン、マゼンタ、イエローのインク液滴を吐出する４つのライン型のヘッドユニット１Ｋ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｙが記録用紙Ｐの搬送方向に所定間隔を保って順次保持されている。この支持部材１ａの無端搬送ベルト２１との対向面にギャップ領域Ｇを連続的に形成する無端搬送ベルト２１と平行な平坦面となる気体案内部１ｂが形成されている。
【００２３】
各ヘッドユニット１Ｋ〜１Ｙの夫々は、図３に示すように、インク液滴を吐出する多数のノズルを形成したインク液滴吐出面を有する例えばｎ＝６個の分割ヘッドを記録用紙Ｐの搬送方向に２列に千鳥状に配列させたヘッド列を有し、各該ヘッド列の前記多数のノズルは記録用紙Ｐの幅方向に連接して一列のインク液滴の吐出になるように後述する制御部８４０で制御されている。
【００２４】
また、ヘッドユニット１は、ヘッドユニット１Ｋ〜１Ｙの各々のインク色に対応したフレキシブルチューブで構成されるインク供給チューブ１２Ｋ〜１２Ｙを介してインクを供給するためのインクカートリッジ１３Ｋ〜１３Ｙと各々連通している。インクカートリッジ１３Ｋ〜１３Ｙには、各色のインクが貯蔵され、必要に応じてヘッドユニット１にインクを供給する。インク供給チューブ１２Ｋ〜１２Ｙは、ヘッドユニット１が後述するクリーニング部５へ移動できるように、チューブの長さには余裕が設けられている。
【００２５】
そして、無端搬送ベルト２１の上面に静電吸着保持されている記録用紙Ｐは、無端搬送ベルト２１とヘッドユニット１のインク吐出面との間のギャップ領域Ｇを給紙側即ちゲートローラ３２側から排出側即ち駆動ローラ２２側へ駆動ローラ２２によって一定の紙搬送速度Ｕで搬送され、ヘッドユニット１から画像形成に必要な各色のインク液滴が記録用紙Ｐ上に順次吐出され画像が形成される。そして、記録用紙Ｐは駆動ローラ２２を越えた位置で記録用紙Ｐの腰によって無端搬送ベルト２１から離間して排紙部４に収納される。
【００２６】
一方、無端搬送ベルト２１は、駆動ローラ２２の下側で、除電機構２９により除電され、帯電機構２７との間で塵埃等を吸着することを防止する。
なお、ヘッドユニット１からインク液滴が適正に吐出するためには、ヘッドユニット１を構成している全てのノズルの何れか１ノズルでも詰まることの無いように維持する必要があり、そのためにクリーニング部５が紙搬送ユニット２の後方側に設けられている。ヘッドユニット１は、図には記載されていないヘッドユニット移動機構で、必要に応じて記録用紙Ｐに記録を行うギャップ領域Ｇから図１に示すクリーニング部５へ移動可能に構成されている。クリーニング部５は、ヘッドユニット１のノズル近傍に紙粉やゴミなどが付着した時、或いはヘッドのキャビティ内に気泡が発生した時などにこれらの不良状態を解消するための吸引ポンプを備えている。更にヘッドのノズル面を清掃しノズル付近のインクメニスカスを整えるためのワイパ、ノズル詰まりを解消するためにフラッシング（予備吐出）して出されたインク滴を受けるキャップ（受容部）、そして排出されたインクを蓄える廃インクタンクを備えている。
【００２７】
また、ヘッドユニット１の上流側には、図２に示すように、各記録ヘッド１Ｋ〜１Ｙのインク液滴を吐出するノズルのインク液滴吐出面にインク液滴の乾燥を抑制する気体を供給する気体供給部６が設けられている。
この気体供給部６は、図４に拡大図示するように、例えば給紙ユニット３の上方に所定距離を保って固定配置され、上面を開放して溶液としての水Ｗを収容する容器６４と、この容器６４の底部に配設された水蒸気発生手段としての超音波振動子６４１と、容器６４の上面に連通し、ヘッドユニット１の気体案内部１ｂ及び搬送ベルト２１間のギャップ領域Ｇに記録用紙Ｐの搬送方向における上流側から水蒸気を含む混合気体を送給する送給ダクト６１と、この送給ダクト６１の容器６４よりギャップ領域Ｇとは反対側に配設された気体送給手段としてのブロア６６と、このブロア６６の外側に設けた塵埃の侵入を阻止するフィルタ６７と、送給ダクト６１のギャップ領域Ｇの近傍位置に配設された相対湿度ｈを検出する相対湿度検出手段としての湿度センサ６０１と、容器６４の液面を計測する液面計測手段としての水位検出器６３と、超音波振動子６４１を制御して水蒸気発生量を制御する気体供給制御部６９とを少なくとも備えている。そして、送給ダクト６１の容器６４に対向する上面に容器６４に水Ｗを補給する開閉蓋６５が配設されている。
【００２８】
ここで、水位検出器６３は、容器６４の内壁に沿って上下方向に延長して支持された案内軸６３ａに磁石を内蔵した円環状のフロート６３ｂと、案内軸６３ａの上端側及び下端側に夫々配設されたフロート６３ｂの磁石に応動する磁気感応式のリードスイッチで構成される上限水位検出部６３ｃ及び下限水位検出部６３ｄとを備えており、上限水位検出部６３ｃ及び下限水位検出部６３ｄで検出した上限水位検出信号及び下限水位検出信号が気体供給制御部６９に出力されている。
【００２９】
また、気体供給制御部６９は、湿度センサ６０１で検出した相対湿度ｈ、水位検出器６３で検出した上限水位検出信号及び下限水位検出信号が入力され、入力された相対湿度ｈと予め設定した許容湿度範囲とを比較して、相対湿度が許容湿度範囲内であるときに現在の超音波振動子６４１に対する駆動信号を継続して出力するが、相対湿度ｈが許容湿度範囲より下回ったときには超音波振動子６４１に対する駆動信号を水蒸気発生量が増加する方向に変化させ、逆に相対湿度ｈが許容湿度範囲を上回ったときには超音波振動子６４１に対する駆動信号を水蒸気発生量が減少する方向に変化させる湿度制御処理を実行する。
【００３０】
なお、許容湿度範囲としては、ヘッドユニット１を構成している全てのノズルの何れか１ノズルでもインク液滴が乾燥して詰まること無くインク液滴吐出面からインク液滴が安定して吐出されるためには、前記混合気体は送給ダクト６１における吹き出し口６２近傍の相対湿度を少なくとも７０％〜９９％の範囲に設定することが好ましい。すなわち、前記混合気体の相対湿度が７０％未満の場合はインク液滴の乾燥を完全には防止できないという問題がある。また、前記混合気体の相対湿度が９９％を超えると前記混合気体中の微細な水滴は凝結して送給ダクト６１やインク液滴吐出面に結露・付着して、記録用紙Ｐに水滴が垂れることにより、記録用紙Ｐに吐出されるインク液滴が滲んだり、インク液滴の飛行を乱し、インク液滴を安定して吐出することができなくなるという問題がある。
【００３１】
さらに、気体供給制御部６９は、水位検出器６３で検出した下限水位検出信号がオン状態となったときに容器６４内の水Ｗが不足することを表す水不足警報信号を警報回路６９ａに出力して音及び／又は表示によって水不足を報知すると共に、容器６４内に水Ｗを補給することによって、上限水位検出信号がオン状態となったときに容器６４内の水Ｗが満タンとなったことを表す水満タン警報信号を警報回路６９ａに出力して音及び／又は表示によって満タン状態を報知する水管理処理を実行する。
【００３２】
そして、気体供給制御部６９から送られてくる所定の周波数の駆動信号により超音波振動子６４１が共振・超音波振動すると、容器６４に収容されている水Ｗは超音波振動して微細な水滴の水蒸気となって送給ダクト６１内に飛散し、送給ダクト６１内で微細な水滴とブロア６６から送給される搬送気体とからなる混合気体が生成される。
このとき、混合気体の相対湿度ｈが湿度センサ６０１で検出され、これが気体供給制御部６９に入力されるので、気体供給制御部６９は相対湿度ｈに基づき超音波振動子６４１とブロア６６とを制御して、前記混合気体の相対湿度はインク液滴の乾燥を抑制・防止する適切な範囲に保たれている。
【００３３】
次に、前記混合気体が拡散することなくギャップ領域Ｇに効率的に吸い込まれるために必要な、吹き出し口６２付近における前記混合気体の適切な風量を流体力学的な考察により求める。まず、ヘッドユニット１と記録用紙Ｐの間のギャップに流れる空気についてレイノルズ（Reynolds）数Ｒを計算する。
前提条件
１）ヘッドユニット１は固定式で、ヘッドユニット１と記録用紙Ｐとはギャップ寸法Ｌを保って平行に対向している。
【００３４】
２）記録用紙Ｐのサイズと搬送方向：Ａ３（横２９７ｘ縦４２０ｍｍ）サイズの記録用紙Ｐを縦方向に搬送する。
３）記録用紙Ｐの搬送速度Ｕ：２００〜５００ｍｍ／ｓ
４）ヘッドユニット１と記録用紙Ｐとのギャップ寸法Ｌ：０．５〜２．０ｍｍ
５）混合気体の動粘性係数ν：２５℃の空気の動粘性係数ν＝１５．４×１０-6（ｍ2／ｓ）を代表して用いる。
レイノルズ数Ｒは、搬送速度をＵ、ギャップ領域Ｇのギャップ寸法をＬ、空気の動粘性係数をνとすれば、Ｒ＝ＵＬ／νである。
【００３５】
Ｒ＝ＵＬ／ν …………（１）
次に、上記（１）式によりレイノルズ数Ｒを計算する。なお、参考のために前提条件の範囲内であるギャップ寸法Ｌと搬送速度Ｕとを用いて、レイノルズ数Ｒが１００になる計算例を付記してある。計算例Ｅにはギャップ寸法が３．１ｍｍの場合を、計算例Ｆには速度Ｕが０．７７ｍ／ｓの場合をそれぞれ示す。
【００３６】
【表１】
【００３７】
この表１から明らかなように、ヘッドユニット１と記録用紙Ｐとを対向させた狭いギャップ領域Ｇで記録用紙Ｐが移動する場合のレイノズル数Ｒは概ねＲ≦１００である。一般に、レイノルズ数Ｒが１００以下になると空気の粘性が増大するといわれている。即ち表１の計算例では、レイノルズ数Ｒは搬送速度Ｕとギャップ寸法Ｌとの乗算値から成る分子の慣性項に比較して、空気の動粘性係数νから成る分母の粘性項の依存性が大きい事を意味している。
【００３８】
つまり、ヘッドユニット１の気体案内部１ｂと記録用紙Ｐとが対向する狭いギャップ領域Ｇに前記混合気体を記録用紙Ｐの給紙側から送給する場合は、前記混合気体の粘性を積極的に活用して前記混合気体を送給することができる。すなわち、前記混合気体が送給ダクト６１によってギャップ領域Ｇの直近の上流側に送給されると、前記混合気体は給紙側から排紙側に紙搬送速度Ｕで移動する記録用紙Ｐに引きずられるように気体案内部１ｂと記録用紙Ｐとで形成されるギャップ領域Ｇへ送給されることになり、ヘッドユニット１の外部へ拡散することなく効率良くギャップ領域Ｇに供給することができる共に、ブロア６６による風圧は小さくても良いことになる。このように、ブロア６６による風圧を小さく抑えることができるため、前記混合気体をインク液滴の飛行を乱すことなくギャップ領域Ｇへ安定的に供給できる。
【００３９】
一方、ヘッドユニット１を構成している全てのノズルからインク液滴を安定に吐出するためには、インク液滴の乾燥を抑制・防止するために必要且つ十分な前記混合気体をギャップ領域Ｇへ供給する必要がある。次に、ヘッドユニット１と記録用紙Ｐとのギャップ領域Ｇに、記録用紙Ｐの搬送速度Ｕと同じ速度で前記混合気体を送給する場合の風量を計算する。記録用紙Ｐの幅を約３００ｍｍ（Ａ３サイズ）、ギャップ寸法Ｌ＝０．５〜２．０ｍｍ、記録用紙Ｐの搬送速度Ｕ＝２００〜５００ｍｍ／ｓ、ヘッドユニット表面の空気の速度は記録用紙Ｐの速度より減少するが、ここでは同じと考え最大の必要空気量を求める。
必要気体量＝搬送速度Ｕ×ギャップ寸法Ｌ×記録用紙Ｐの幅Ｗ …………（２）
【００４０】
【表２】
【００４１】
この表２の計算結果から、吹き出し口６２からギャップ領域Ｇへ供給するヘッドユニット１の各ノズルから吐出されるインク滴の飛行を妨げない気体量であって且つインク液滴の乾燥を抑制・防止に必要な必要気体量を上記（２）式に基づいて算出し、算出した必要気体量に応じてブロア６６の風量を気体供給制御部６９で制御すればよい。
【００４２】
ここで、気体供給制御部６９を動作させる制御信号は、図５に示すようにインクジェットプリンタの全体を統括制御する制御部８４０から出力されている。この制御部８４０は少なくとも気体供給制御部６９の作動開始と動作停止とを指示する指令信号を気体供給制御部６９に出力する。また、制御部８４０は気体供給制御部６９に対する指令信号を出力する他にヘッドユニット１でのノズルからのインク液滴の吐出を制御するヘッドドライバ８５０、給紙部３の給紙ローラ３１の駆動を制御する給紙ドライバ８６０、紙搬送ユニット２の駆動モータ２２Ｍの駆動を制御する紙送りドライバ８７０、クリーニング部５の吸引ポンプモータ８８１を駆動制御するポンプドライバ８８０、クリーニング部５のワイパモータ８９１を駆動制御するワイパドライバ８９０などに対して制御信号を出力している。
【００４３】
次に、上記第１の実施形態の動作を説明する。
今、電源が投入されると、まず、ヘッドユニット１がクリーニング部５に送られて、このクリーニング部５で、フラッシング、ポンピング、ワイピング等の所定のクリーニングが行われる。その後、ヘッドユニット１が紙搬送ユニット２上に戻され、これと同時に又はその前後に搬送ベルト２１が搬送駆動されると共に、気体供給部６が作動開始され、この気体供給部６から相対湿度ｈが所定の範囲に制御された混合気体が送給ダクト６１を通じてヘッドユニット１の気体案内部１ｂと紙搬送ベルト２１との間のギャップ領域Ｇにその直近の上流側から供給される。
【００４４】
この時、混合気体が送給ダクト６１によってギャップ領域Ｇの直近の上流側まで送られ、しかも前述したようにレイノルズ数Ｒ混合気体をギャップ領域Ｇに吸込み可能な範囲の値に設定されているので、前記混合気体は送給ダクト６１の吹き出し口６２からヘッドユニット１の外側に拡散させることなく巻き込むように気体案内部１ｂと紙搬送ベルト２１との間のギャップ領域Ｇへ導入される。そして、ギャップ領域Ｇに導入された混合気体は、ヘッドユニット１の記録ヘッド１Ｙ〜１Ｋのインク吐出面を含んで無端搬送ベルト２１と平行な平坦面に形成された気体案内部１ｂに案内されて上流側から下流側に層流状態で外部に拡散することなく流れ、記録ヘッド１Ｙ〜１Ｋのインク吐出面の湿度を適正湿度に維持する。
【００４５】
一方、記録用紙Ｐが給紙部３から給紙ローラ３１によって一枚ずつ給紙され、引き続きゲートローラ３２によってスキュー補正されて紙搬送ユニット２に受け渡されると、記録用紙Ｐは帯電機構２７によって静電帯電された無端搬送ベルト２１上面に静電吸着保持されて、無端搬送ベルト２１と記録紙Ｐに画像を形成するヘッドユニット１とが対向するギャップ領域Ｇへ搬送される。
【００４６】
記録用紙Ｐは、ギャップ領域Ｇを一定の紙搬送速度Ｕで搬送されながら前記ノズルからのインク液滴の吐出により画像が形成され、除電機構２９によって除電された無端搬送ベルト２１上面から離間されて排紙部４へ排紙される。そして、画像情報がなくなるまで上記印刷動作が繰り返される。本発明のライン型インクジェットプリンタは、少なくとも印刷プロセスの作動中、前記混合気体を吹き出し口６２からギャップ領域Ｇへ供給し続けると共に搬送ベルト２１の駆動を継続する。
【００４７】
このように、気体供給部６から常時、前記混合気体をギャップ領域Ｇへ供給することによって、ヘッドユニット１のノズルのインク液滴吐出部でインク液滴が乾燥することを確実に抑制することができ、クリーニング部５でのクリーニング頻度を下げることができ、これにより印刷のスループットを上げることができる。このとき、ヘッドユニット１に連続的なギャップ領域を形成する気体案内部１ｂが形成されているので、この気体案内部１ｂによって混合気体が外部に拡散することなく安定して流れることにより、ヘッドユニットのノズルのインク液滴吐出部を短時間で適正湿度に維持することができる。
【００４８】
そして、気体供給部６から混合気体の供給を継続することにより、容器６４内の水位が減少して、フロート６３ｂが下限水位検出部６３ｄに近接する状態となると、フロート６３ｂ内の磁石によって下限水位検出部６３ｄの磁気感応式リードスイッチがオン状態となって下限水位検出信号が気体供給制御部６９に供給される。こため、気体供給制御部６９では、警報回路６９ａに対して、給水を促す警報信号を出力して、この警報回路６９ａから給水を促す音及び／又は表示による警報が発生される。
【００４９】
この警報をユーザーが認識して、気体供給部６の開閉蓋６５を開けて、容器６４内に水Ｗを補給すると、これによりフロート６３ｂが上昇し、下限水位検出部６３ｄのリードスイッチがオフ状態となることにより、気体供給制御部６９から警報回路６９ａに対する警報信号を出力が停止され、警報回路６９ａによる警報が停止される。
この容器６４への水補給の際に、水位が上限水位検出部６３ｃに近づくと、前述したと同様にフロート６３ｂ内の磁石によって上限水位検出部６３ｃを構成するリードスイッチがオン状態となり、上限水位検出信号が気体供給制御部６９に供給されることにより、警報回路６９ａに満杯を表す警報信号が出力され、警報回路６９ａから満杯を表す音及び／又は表示による警報が発せられる。
【００５０】
このため、ユーザーが容器６４への水Ｗの補給を停止して開閉蓋６５を閉めることにより、通常の気体発生状態に復帰する。
なお、上記第１の実施形態においては、紙搬送ユニット２を、無端搬送ベルト２１、高圧電源２８及び帯電機構２７で構成した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、図６に示すように、幅広帯状で多数の透孔を有する無端搬送ベルトＡと別の空気吸引機構Ｂとを用いて、駆動ローラ２２及び従動ローラ間で無端搬送ベルトＡの内側位置に空気を吸引する空気吸引機構Ｂがその空気吸引面を無端搬送ベルトＡの内表面に接触するように配設され、空気吸引機構Ｂでその上方側の無端搬送ベルトＡの透孔を通じて空気を吸引することにより、無端搬送ベルトＡ上に載置された記録用紙Ｐを無端搬送ベルトＡの上面に吸着保持して搬送してもよい。
【００５１】
次に、本発明の第２の実施形態について図７を用いて説明する。
この第２の実施形態は、上述した第１の実施形態におけるベルト式の紙搬送ユニット２に代えてドラム式の紙搬送ユニットを適用したものである。
すなわち、第２の実施形態では、前述した第１の実施形態における図２の構成において、紙搬送ユニット２が搬送ベルト式構成からドラム式構成に変更したことを除いては図２と同様の構成を有し、図２との対応部分には同一符号を付し、その詳細説明はこれを省略する。
【００５２】
紙搬送ユニット２は、図７に示すように、記録用紙Ｐを静電吸着保持して搬送する円筒状の搬送ドラム２６を有し、この搬送ドラム２６は、少なくとも外表面は静電気が帯電可能な材料で構成されている。
搬送ドラム２６は、その下部位置で接触する第１の実施形態と同様の構成を有する帯電機構２７により外表面が静電帯電され、搬送ドラム２６の下側に配設した給紙ユニット３の給紙ローラ３１から給紙される記録用紙Ｐがガイドローラ３４で垂直方向に方向転換された後、搬送ローラ３３を介してゲートローラ３２に送られ、このゲートローラ３２でスキュー補正されて搬送ドラム２６の左側位置で接線方向から供給されることにより、この記録用紙Ｐを搬送ドラム２６外表面上に静電吸着保持する。この搬送ドラム２６は駆動モータ２６ａによって図７で時計方向に前述した第１の実施形態における搬送ベルト２１の搬送速度Ｕと等しい周速度ｕで回転駆動される。
【００５３】
そして、搬送ドラム２６の上面側にギャップ領域Ｇを介して搬送ドラム２６と同心円上に記録ヘッド１Ｙ〜１Ｋを有するヘッドユニット１が配設されている。この、ヘッドユニット１は、搬送ドラム２６の上方に配設された、搬送ドラム２６の円筒面に所定長のギャップ領域Ｇを介して対向する搬送ドラム２６と同心円状の円筒内面及び円筒外面を有する半円筒状の支持部材１ａを備えており、この支持部材１ａに第１の実施形態と同様にマルチヘッド構成を有する記録ヘッド１Ｙ〜１Ｋが円周方向に所定間隔を保ち且つインク液滴を吐出するノズルのインク液滴吐出方向が搬送ドラム２６の円筒面に対して法線方向となるように配設されている。そして、この支持部材１ａの搬送ドラム２６との対向面にギャップ領域Ｇを連続的に形成する気体案内部１ｂが形成されている。
【００５４】
また、支持部材１ａと搬送ドラム２６との間のギャップ領域Ｇの上流側即ち記録ヘッド１Ｙの下側に前述した第１の実施形態と同様の構成を有する気体供給部６が配設され、この気体供給部６の送給ダクト６１の先端が気体案内部１ｂの近傍に開口されて、記録ヘッド１Ｙ〜１Ｋの乾燥を抑制する混合気体が気体案内部１ｂと搬送ドラム２６で搬送される記録用紙Ｐとの間のギャップ領域Ｇに導入される。
【００５５】
そして、搬送ドラム２６は、搬送ドラム２６の排紙部４側近傍にあって搬送ドラム２６の外表面に接触して配設された除電機構２９により除電されて、記録用紙Ｐは搬送ドラム２６の外表面から離間されて排紙部４に排紙されて一連の印刷プロセスが終了する。
次に、上記第２の実施形態の動作を説明する。
今、記録用紙Ｐが給紙部３から給紙ローラ３１によって一枚ずつ給紙され、ガイドローラ３４によって搬送ローラ３３の方向に垂直に方向転換され、引き続き搬送ローラ３３を介してゲートローラ３２によってスキュー補正されて、搬送ドラム２６にその左側で接線方向から受け渡される。記録用紙Ｐは帯電機構２７によって静電帯電された搬送ドラム２６の円筒面に静電吸着保持されて、搬送ドラム２６と記録用紙Ｐに画像を形成するヘッドユニット１の支持部材１ａとが円弧状に対向するギャップ領域Ｇへ搬送される。
【００５６】
記録用紙Ｐは、ギャップ領域Ｇを一定の紙搬送速度Ｕに相等する周速度ｕで時計方向に回転搬送されながら記録ヘッド１Ｙ〜１Ｋのノズルからのインク液滴の吐出により画像が形成され、その後、回転ドラム２６が約半周した右側位置で記録用紙Ｐが除電機構２９によって除電された搬送ドラム２６の上面から離間されて排紙部４へ排紙される。そして、この一連の印刷動作が画像情報がなくなるまで繰り返される。
【００５７】
この印刷動作において、搬送ドラム２が時計方向に回転駆動されることにより、気体案内部１ｂの上流側に配設された気体供給部６の送給ダクト６１から排出される水蒸気を含む混合気体が供給されることにより、この混合気体が搬送ドラム２６とこれに対向する半円筒面状の気体案内部１ｂとで形成される半円筒帯状のギャップ領域Ｇに前述した第１の実施形態と同様に外部に拡散することなく効率良く導入され、この混合気体が記録ヘッド１Ｙ〜１Ｋのインク液滴を吐出するノズルに供給されるので、これらノズルのインク液滴吐出面でのインク液滴の乾燥を確実に防止することができる。
【００５８】
しかも、第２の実施形態では、ドラム式の紙搬送ユニットを適用する事によって紙搬送手段の全長を短くすることができる。
なお、上記第２の実施形態においては、回転ドラム２６を帯電させることにより、記録用紙Ｐを静電吸着保持する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、図８に示すように、搬送ドラム２６を中空ドラムに形成すると共に、その記録用紙Ｐを保持する円筒面に多数の透孔を穿設した構成とし、この搬送ドラム２６は駆動モータ２６ａで駆動されるドラム駆動ローラ２６ｂによって図８で時計方向に前述した第１の実施形態における搬送ベルト２１の搬送速度Ｕと等しい周速度ｕで回転駆動させ、この搬送ドラム２６の内周面における上側半周部に対向して空気吸引機構７１を固定配置することにより、空気吸引機構７１で搬送ドラム２６の透孔を介して空気を吸引することにより、記録用紙Ｐを吸着保持するようにしてもよい。
【００５９】
次に、本発明の第３の実施形態について図９を用いて説明する。
この第３の実施形態は、前述した第１の実施形態において、気体案内部１ｂの下流側から気体供給部６に前記混合気体を戻す気体循環部６８を設けたことを除いては前述した第１の実施形態と同様の構成を有し、第１の実施形態と同一部分には同一符号を付し、その詳細説明はこれを省略する。
【００６０】
この気体循環部６８は、図９に示すように筒状のダクトで構成され、一方の端部を扁平筒状の気体導入部６８ａに形成して、この気体導入部６８ａを気体案内部１ｂの下流側にあって無端搬送ベルト２１で搬送される記録用紙Ｐの上面に近接して配設し、他の端部を気体供給部６におけるブロア６６の前記搬送気体の取り入れ口に連通させている。気体案内部１ｂによって案内されてギャップ領域Ｇを上流側から下流側に流動した用済みの混合気体はブロア６６の吸引により気体循環部６８内を循環して、搬送気体として再利用される。なお、気体循環部６８は、必要に応じて外気を取り入れる外気取り入れ口６８１がブロア６６の近傍に形成されている。
【００６１】
次に、上記第３の実施形態の動作を説明する。
この第３の実施形態では、前述した第１の実施形態と同様に、気体供給部６で発生される水蒸気を含む混合気体は送給ダクト６１によってヘッドユニット１の気体案内部１ｂ及び搬送ベルト２１との間に形成されるギャップ領域Ｇに導入され、この混合気体が搬送ベルト２１の搬送に伴って順次記録ヘッド１Ｋ〜１Ｙを巡ることにより、各記録ヘッド１Ｋ〜１Ｙのインク液滴を吐出するノズルのインク液滴吐出面の乾燥を確実に防止することができるものであるが、最後の記録ヘッド１Ｙを巡った後の混合気体はギャップ領域Ｇの下流側から導出されることなる。このギャップ領域Ｇの下流には、気体循環部６８の気体導入部６８ａが配設されており、この気体循環部６８の他端が気体供給部６のブロア６６に連通しているので、この気体循環部６８の内部が負圧となり、気体導入部６８ａから用済みの混合気体を回収して気体供給部６に戻すことができる。
【００６２】
このように、第３の実施形態によれば、記録ヘッド１Ｋ〜１Ｙを巡ってギャップ領域Ｇ の下流側から排出される用済みの混合気体が気体導入部６８ａで吸引されて気体循環部６８を介して気体供給部６に戻されるので、湿度の高い混合気体が外部に漏れる漏れ量を極めて少なくすることができ、外部に漏れた混合気体による水滴の発生を確実に防止することができると共に、周辺機器の防水構造を簡略化することができる。また、回収した混合気体を気体供給部６に戻して再利用することにより、水蒸気を発生させるための水Ｗの使用量をより抑制することができ、水Ｗの補給頻度を低減させることができる。
【００６３】
次に、本発明の第４の実施形態について図１０を用いて説明する。
この第４の実施形態は、前述した第２の実施形態において、気体案内部１ｂの下流側から気体供給部６に前記混合気体を戻す気体循環部６８を設けたものである。
すなわち、第４の実施形態では、前述した第２の実施形態における図７の構成において、ヘッドユニット１の気体案内部１ｂと回転ドラム２６とで形成されるギャップ領域Ｇの下流側即ち排紙部４の近傍から気体供給部６に前記混合気体を戻す気体循環部６８設けた構成を除いては前述した第２の実施形態と同様の構成を有し、第２の実施形態と同一部分には同一符号を付し、その詳細説明はこれを省略する。
【００６４】
この気体循環部６８は、図１０に示すように筒状のダクトで構成され、一方の端部を扁平筒状の気体導入部６８ａに形成して、この気体導入部６８ａをヘッドユニット１における気体案内部１ｂの下流側にあって搬送ドラム２６で搬送される記録用紙Ｐの上面に近接して配設し、他の端部を気体供給部６におけるブロア６６の前記搬送気体の取り入れ口に連通させている。ヘッドユニット１の気体案内部１ｂによってギャップ領域Ｇを上流側から下流側に流動した用済みの混合気体はブロア６６の吸引により気体循環部６８内を循環して、搬送気体として再利用される。なお、気体循環部６８は、必要に応じて外気を取り入れる外気取り入れ口６８１がブロア６６の近傍に形成されている。
【００６５】
この第４の実施形態によると、支持部材１ａ及び搬送ドラム２６で形成されギャップ領域Ｇの上流側から気体供給部６の送給ダクト６１によって供給される混合気体が気体案内部１ｂと搬送ドラム２６との間のギャップ領域Ｇに導入されて、記録ヘッド１Ｙ〜１Ｋのインク液滴を吐出するノズルのインク液滴吐出面を巡って、ノズルのインク液滴吐出面の乾燥を抑制し、用済みの混合気体がギャップ領域Ｇの下流側から排出されると、この下流側に配設された気体導入部６８ａで吸引されて気体循環部６８を介して気体供給部６に戻される。
【００６６】
したがって、この第４の実施形態においても、前述した第３の実施形態と同様に、用済みの混合気体を回収して気体供給部６に戻すので、湿度の高い混合気体が外部に漏れる漏れ量を極めて少なくすることができ、外部に漏れた混合気体による水滴の発生を確実に防止することができると共に、周辺機器の防水構造を簡略化することができる。また、回収した混合気体を気体供給部６に戻して再利用することにより、水蒸気を発生させるための水Ｗの使用量を抑制することができ、水Ｗの補給頻度を低減させることができる。
【００６７】
なお、上記第１〜第４の実施形態においては、ヘッドユニット１をイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの４色の記録ヘッドで構成する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、インク色及び配列順序、ならびにヘッドユニットの配設数は任意に設定することができる。
また、上記第１〜第４の実施形態においては、水蒸気発生手段として超音波振動子６４１を適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、抵抗体に電流を流しジュール熱を発生させる電熱ヒータ又はリッツ線を巻いたコイルと導電性の発熱体からなる誘導式加熱器などの発熱体を用いて構成し、気体供給部６９から送られてくる発熱体駆動信号により前記発熱体を発熱させ、水Ｗを水蒸気にして送給ダクト６１内に飛散させてもよい。
【００６８】
さらには、図１１に示すように、超音波振動子６４１を省略し、これに代えて容器６４内の水Ｗを毛細管現象で吸い上げて蒸発させる蒸発フィルタ６４２を適用し、この蒸発フィルタ６４２を容器６４の上部の送給ダクト６１にブロア６６に対向させて配設するようにしてもよい。この場合は、ブロア６６の風量を調節することにより、送給ダクト６１の出口近傍の湿度を許容範囲内に制御すればよい。このように蒸発フィルタ６４２を用いることにより安価な水蒸気発生手段が構成できる。
【００６９】
なおさらに、上記第１〜第４の実施形態においては、記録ヘッドのノズルのインク液滴吐出面の乾燥を抑制する気体として水蒸気を含む混合気体を適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、インク液滴と親和性がありインク液滴の乾燥を抑制することができるインク液滴に含まれる溶剤や油を乾燥抑制用溶液として適用し、この溶液を超音波振動子６４１により超音波振動させて微細な液滴にして前記搬送気体中に飛散させ、該液滴と前記搬送気体とから成る混合気体を生成するようにしてもよい。
【００７０】
また、上記第１〜第４の実施形態においては、搬送ベルト２１の搬送速度又は搬送ドラム２６の周速度によって形成される搬送気流を利用してギャップ領域Ｇにインク吐出面の乾燥を抑制する気体を導入する場合について説明したが、記録情報が入力されていないときに、節電や騒音の発生を抑制するため、搬送ベルト２１又は搬送ドラム２６を停止させる場合には、ギャップ領域Ｇへの前記混合気体の導入量が減少するので、気体供給制御部６９によってブロア６６の風量を上げて前記混合気体を積極的にギャップ領域Ｇに送給して、各記録ヘッド１Ｙ〜１Ｋにおけるインク液滴を吐出するノズルのインク液滴吐出面の乾燥を抑制することが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す概略平面図である。
【図２】図１の側面図である。
【図３】図１におけるヘッドユニットを示す拡大底面図である。
【図４】気体供給部の概略構造を示す断面図である。
【図５】本発明の第１の実施形態の制御部の一例を示すブロック図である。
【図６】本発明の第１の実施形態における紙搬送ユニットの変形例を示す側面図である。
【図７】本発明の第２の実施形態を示す概略側面図である。
【図８】本発明の第２の実施形態における紙搬送ユニットの変形例を示す側面図である。
【図９】本発明の第３の実施形態を示す概略側面図である。
【図１０】本発明の第４の実施形態を示す概略側面図である。
【図１１】気体供給部の変形例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００７２】
１：ヘッドユニット、１Ｋ：黒ヘッドユニット、１Ｍ：マゼンタヘッドユニット、１Ｃ：シアンヘッドユニット、１Ｙ：イエローヘッドユニット、１２：インク供給チューブ、１３：インクカートリッジ、１３K：黒インクカートリッジ、１３M：マゼンタインクカートリッジ、１３Ｃ：シアンインクカートリッジ、１３Ｙ：イエローインクカートリッジ、２：紙搬送ユニット、２１：無端搬送ベルト、２２：駆動ローラ、２３：従動ローラ、２４：テンションローラ、２５：バックアップローラ、２６：搬送ドラム、２７：静電吸着機構、２８：高圧電源、２９：除電機構、３：給紙部、３１：給紙ローラ、３２：ゲートローラ、３３：搬送ローラ、３４：ガイドローラ、４：排紙部、６：気体供給部、６０１：湿度センサ、６１：送給ダクト、６２：吹き出し口、６３：水位検出器、６３ａ：案内軸、６３ｂ：フロート、６３ｃ：上限水位検出器、６３ｄ：下限水位検出器、６４：容器、６４１：超音波振動子、６４２：蒸発フィルタ、６５：開閉蓋、６６：ブロア、６７：フィルタ、６８：気体循環部、６９：気体供給制御部、Ｐ：記録用紙、Ｗ：水、Ｇ：ギャップ領域
【技術分野】
【０００１】
本発明は、給紙部から送給される記録媒体を搬送手段でヘッドユニットに搬送して、このヘッドユニットから記録媒体に対してインク液滴を吐出することによって画像を形成してから搬出するようにしたインクジェットプリンタに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、インクジェットプリンタで高速印刷を行うには、複数のインクジェットヘッドを配列したインクジェットプリンタやライン型インクジェットプリンタが提案されている。
例えば、ライン型インクジェットプリンタでは、A３サイズ（４２０×２９７ｍｍ）の記録用紙に記録するためには、記録解像度を７２０ｄｐｉ（ｄｏｔ ｐｅｒ ｉｎｃｈ）とすれば、１色あたり２９７÷２５．４×７２０＝８，４１９ノズル必要になる。更に、記録する色が４色の場合は、８，４１９×４＝３３，６７６ノズル必要になる。インクジェットヘッドは、インク液滴を吐出する頻度が低いノズルからインクの溶媒（水、溶剤など）が蒸発・乾燥してノズルが詰まってしまいインク液滴が吐出されなくなる事がある。従って、大量のノズルを有するライン型インクジェットプリンタでは、インク液滴の不吐出・飛行曲がりなどによる画像欠陥を発生させないために、全てのノズルの何れか１ノズルでも詰まることの無いように維持する事が極めて重要となる。
【０００３】
このため、従来、インクジェットヘッドの全てのノズルを良好な状態に維持し紙粉や粉塵などがノズル面に付着することを防止するために、複数のノズルを備えたノズルプレートを囲むように設けられたエアーダクトをノズルプレートに対して移動できるようにし、記録時及び記録待機時にはエアーダクトをノズルプレートのノズル形成面より突出させて加湿エアーを噴射するインクジェット式記録ヘッドが提案されている。（例えば、特許文献１参照）
また、記録媒体を給送する給送手段から給送された記録媒体に画像形成手段でインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置において、前記給送手段と前記画像形成手段の間に、蒸気を発生する蒸気発生手段を配置したインクジェット記録装置も提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００３‐１６５２３０号（第１頁、図１）
【特許文献２】特開２０００−２５５０５３号（第１頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に記載された従来例にあっては、少なくとも、記録時にエアーダクトをノズルの下側に突出させて加湿エアーを噴射するようにしているので、ノズル面と記録媒体との間のギャップ領域を狭くするには限界があり、ライン型インクジェットプリンタが高速で高精度に記録するために必要なギャップ寸法（例えば０．５〜２．０ｍｍ）を満足させることはできないという未解決の問題がある。しかも、上記特許文献１のエアー噴出穴領域では、加湿エアーの流速とインク液滴の吐出速度とに差が生じてインク液滴の飛行が乱れる可能性があると共に、記録ヘッド全体の構成が大型化するという未解決の課題もある。
【０００５】
また、上記特許文献２に記載された従来例にあっては、記録媒体を給送する給送手段と画像形成手段の間に蒸気を発生する蒸気発生手段を配置したので、画像形成手段のノズル面と記録媒体との間のギャップ領域を狭くすることはできるが、画像形成手段を構成する複数４つの記録ヘッドが独立して配置されていることから、蒸気発生手段で発生させた蒸気は画像形成手段を囲むケース体内に拡散してしまい、ケース体内の湿度が記録ヘッドのインク吐出部の乾燥を抑制する湿度となって初めて記録ヘッドのノズル面の湿度を適正値とすることができるので、蒸気発生手段で発生させた蒸気を効果的に記録ヘッドのノズル面に供給することができないと共に、蒸気発生手段を作動状態としてから記録ヘッドのインク吐出部が適正湿度となるまでに時間がかかり、さらに多くの蒸気量が必要となり、水の消費量も多くなるという未解決の課題がある。
【０００６】
そこで、本発明は、上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、記録ヘッドのノズル面の乾燥を抑制する気体の供給を効率良く行うと共に、記録ヘッドのインク吐出部を短時間で適正湿度に調整することができ、さらに使用する溶液量を減少必要最小限とすることができるインクジェットプリンタを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の発明は、給紙部から送給される記録媒体を搬送する搬送手段と、該搬送手段で搬送される記録媒体に所定のギャップ領域を介して近接配置されたインク液滴の吐出によって当該記録媒体に画像を形成するヘッドユニットと、前記ギャップ領域の上流側に配設された前記ヘッドユニットでのインク液滴の乾燥を抑制する気体を当該ギャップ領域に供給する気体供給部とを備え、前記ヘッドユニットは前記搬送手段との間に前記記録媒体の搬送方向に連続した前記ギャップ領域を形成して前記気体供給部から供給される気体を案内する気体案内部が形成されていることを特徴としている。
【０００８】
この第１の発明では、前記ギャップ領域の上流側からインク液滴の乾燥を抑制する気体を当該ギャップ領域に供給することで、ヘッドユニットに形成した気体案内部で気体が案内されて記録ヘッドのインク吐出部に短時間で効率良く供給することができると共に、インク液滴の乾燥を抑制する気体を形成するための溶液の使用量を減少させることができ、ヘッドユニットでのインク液滴の乾燥を安定的に抑制できると共に、ギャップ領域におけるギャップ寸法をライン型インクジェットプリンタが高速で高精度に記録するために必要な狭いギャップ寸法に確保することができる。
【０００９】
また、第２の発明は、第１の発明において、前記気体供給部は、前記記録媒体の移動速度をＵ、前記ギャップ領域のギャップ長をＧ、空気の動粘性係数をνとしたとき、Ｒ＝ＵＧ／νで表されるレイノルズ数Ｒを、前記気体が前記ギャップ領域に吸い込み可能な範囲の値にしたことを特徴としている。
この第２の発明では、レイノルズ数Ｒを前記気体が前記ギャップ領域に吸い込み可能な範囲の値にすることで、気体がヘッドユニット以外に拡散することなく効率的にヘッドユニットのインク吐出部に供給することができ、ヘッドユニットでのインク液滴の乾燥を安定的に抑制できる。
【００１０】
また、第３の発明は、第１又は第２の発明において、前記気体供給部は、前記ヘッドユニットのインク液滴の乾燥を抑制する溶液を蒸発させる溶液蒸発手段と、該溶液蒸発手段で蒸発された前記溶液と搬送気体とを混合して前記ギャップ領域に送給する気体送給手段とを備えていることを特徴としている。
この第３の発明では、インク液滴の乾燥を抑制する溶液を溶液蒸発手段で蒸発させ、該溶液蒸発手段で蒸発された前記溶液と搬送気体とを混合して、気体送給手段により当該ギャップ領域に送給することで、ヘッドユニットへのインク液滴の乾燥を抑制する気体の供給を安定して行うことができる。
【００１１】
また、第４の発明は、第３の発明において、前記溶液は、水、インク液滴に含まれる溶剤及び油の何れか１つで形成されていることを特徴としている。
この第４の発明では、前記溶液を、水、インク液滴に含まれる溶剤及び油の何れか１つで形成することで、ヘッドユニットでのインク液滴の乾燥を確実に抑制できる。
また、第５の発明は、第３又は第４の発明において、前記溶液蒸発手段は、超音波振動子、発熱体及び蒸発フィルタの何れか１つを備えていることを特徴としている。
【００１２】
この第５の発明では、溶液蒸発手段は、超音波振動子、発熱体及び蒸発フィルタの何れか１つを備えることで、溶液の蒸発を定量的に行うことが可能となる。
また、第６の発明は、第３乃至第５の何れか１つの発明において、前記溶液蒸発手段は、前記溶液を収容する容器と、該容器中の前記溶液の液面を計測する液面計測手段と、該液面計測手段で検出した液面計測値が設定値以下となったときに、警告を発する警告手段とを備えていることを特徴としている。
【００１３】
この第６の発明では、溶液を収容する容器中の該溶液の液面が設定値以下になったときに警告を発することで、該溶液の補充を促して溶液不足によるインク液滴の乾燥を抑制する機能の低下を防止することができる。
また、第７の発明は、第１又は第２の発明において、前記気体供給部は、前記ヘッドユニットのインク液滴の乾燥を防止する水蒸気を発生させる水蒸気発生手段と、該水蒸気発生手段で発生した水蒸気と搬送気体とを混合して前記ギャップ領域に送給する気体送給手段と、該気体送給手段の混合気体の相対湿度を検出する相対湿度検出手段と、該相対湿度検出手段で検出した相対湿度がインク液滴の乾燥を抑制する所定の範囲となるように前記水蒸気発生手段の水蒸気発生量を制御する水蒸気制御手段とを備えていることを特徴としている。
【００１４】
この第７の発明では、水蒸気発生手段で発生した水蒸気と搬送気体との混合気体の相対湿度を相対湿度検出手段で検出して、該相対湿度検出手段で検出した相対湿度がインク液滴の乾燥を抑制する所定の範囲となるように前期水蒸気発生手段の水蒸気発生量を制御することで、インク液滴の乾燥抑制に必要な最低限の湿度に管理することができ、記録ヘッド周囲に水滴等が形成されることを防止することができる。
【００１５】
また、第８の発明は、第３乃至第７の何れか１つの発明において、前記気体供給部は、前記ギャップ領域の下流側に配設された気体回収部と、該気体回収部で回収した気体を前記気体送給手段に循環させる循環路とを備えていることを特徴としている。
この第８の発明では、ギャップ領域の下流側に気体回収部を設け、該気体回収部で回収した気体を気体送給手段に循環路を通じて循環させることで、用済みの気体を回収してヘッド周囲の環境を悪化させることを確実に防止することができる。また、溶液の使用量も低減することができる。
【００１６】
また、第９の発明は、第１乃至第８の何れか１つの発明において、前記搬送手段は、前記記録媒体を搬送する無端搬送ベルトで構成されていることを特徴としている。
この第９の発明では、搬送手段は、無端搬送ベルトで構成することで、記録媒体を平坦面に保って安定搬送することができる。
また、第１０の発明は、第１乃至第８の何れか１つの発明において、前記搬送手段は、前記記録媒体を吸着搬送する搬送ドラムで構成されていることを特徴としている。
【００１７】
この第１０の発明では、搬送手段を、搬送ドラムで構成することで、搬送手段の長さを短くすることができる。
さらに、第１１の発明は、第１乃至第１０の何れか１つの発明において、前記搬送手段は、前記記録媒体を吸着保持する空気吸引機構を備えていることを特徴としている。
この第１１の発明では、搬送手段は、空気吸引機構を備えることで、記録媒体を確実に吸着保持して安定搬送することができる。
【００１８】
さらにまた、第１２の発明は、第１乃至第１０の何れか１つの発明において、前記搬送手段は、前記記録媒体を静電吸着する静電吸着機構を備えていることを特徴としている。
この第１２の発明では、搬送手段は、静電吸着機構を備えることで、記録媒体を確実に静電吸着保持して安定搬送することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の第１の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明を適用し得るライン型インクジェットプリンタの第１の実施形態を示す平面図であり、図２は図１の側面図である。
図中、３は給紙部であって、記録媒体としての記録用紙Ｐを多数枚収納しており、収納された記録用紙Ｐを１枚ずつ給紙する給紙ローラ３１と、この給紙ローラ３１によって給紙された記録用紙Ｐに対してスキュー補正を行ってから送り出すゲートローラ３２とを有し、ゲートローラ３２から送り出されるスキュー補正された記録用紙Ｐが紙搬送ユニット２に受け渡される。
【００２０】
この紙搬送ユニット２は、所定間隔を保って互い並行に配設された駆動ローラ２２及び従動ローラ２３と、これら駆動ローラ２２及び従動ローラ２３間に張設された幅広帯状の無端搬送ベルト２１とで構成されている。ここで、駆動ローラ２２は記録用紙Ｐの排出側に配設され、従動ローラ２３は記録用紙Ｐの給紙側即ちゲートローラ３２側に配設されている。また、駆動ローラ２２は駆動モータ２２Ｍによって回転駆動される。なお、無端搬送ベルト２１はその張力がテンションローラ２４によって調整されている。
【００２１】
また、紙搬送ユニット２は、無端搬送ベルト２１の従動ローラ２３側近傍にあって無端搬送ベルト２１の外表面に接触して配設された帯電機構２７と、この帯電機構２７で帯電された無端搬送ベルト２１を駆動ローラ２２の下側で除電する除電機構２９とを備えている。この帯電機構２７は、無端搬送ベルト２１に高電圧を印加する高圧電源２８を有し、この高圧電源２８で発生させた高電圧を無端搬送ベルト２１に印加し、無端搬送ベルト２１を静電帯電させ、無端搬送ベルト２１上に載置された記録用紙Ｐを無端搬送ベルト２１の上面に静電吸着保持して搬送する。
【００２２】
一方、紙搬送ユニット２の無端搬送ベルト２１で静電吸着保持されて搬送される記録用紙Ｐに狭いギャップ（例えばギャップ寸法Ｌ：１ｍｍ前後）のギャップ領域Ｇを形成するように対向して記録用紙Ｐに画像を形成するヘッドユニット１が配設されている。このヘッドユニット１は、図１に示すように、無端搬送ベルト２１と平行に配設された支持部材１ａに、黒、シアン、マゼンタ、イエローのインク液滴を吐出する４つのライン型のヘッドユニット１Ｋ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｙが記録用紙Ｐの搬送方向に所定間隔を保って順次保持されている。この支持部材１ａの無端搬送ベルト２１との対向面にギャップ領域Ｇを連続的に形成する無端搬送ベルト２１と平行な平坦面となる気体案内部１ｂが形成されている。
【００２３】
各ヘッドユニット１Ｋ〜１Ｙの夫々は、図３に示すように、インク液滴を吐出する多数のノズルを形成したインク液滴吐出面を有する例えばｎ＝６個の分割ヘッドを記録用紙Ｐの搬送方向に２列に千鳥状に配列させたヘッド列を有し、各該ヘッド列の前記多数のノズルは記録用紙Ｐの幅方向に連接して一列のインク液滴の吐出になるように後述する制御部８４０で制御されている。
【００２４】
また、ヘッドユニット１は、ヘッドユニット１Ｋ〜１Ｙの各々のインク色に対応したフレキシブルチューブで構成されるインク供給チューブ１２Ｋ〜１２Ｙを介してインクを供給するためのインクカートリッジ１３Ｋ〜１３Ｙと各々連通している。インクカートリッジ１３Ｋ〜１３Ｙには、各色のインクが貯蔵され、必要に応じてヘッドユニット１にインクを供給する。インク供給チューブ１２Ｋ〜１２Ｙは、ヘッドユニット１が後述するクリーニング部５へ移動できるように、チューブの長さには余裕が設けられている。
【００２５】
そして、無端搬送ベルト２１の上面に静電吸着保持されている記録用紙Ｐは、無端搬送ベルト２１とヘッドユニット１のインク吐出面との間のギャップ領域Ｇを給紙側即ちゲートローラ３２側から排出側即ち駆動ローラ２２側へ駆動ローラ２２によって一定の紙搬送速度Ｕで搬送され、ヘッドユニット１から画像形成に必要な各色のインク液滴が記録用紙Ｐ上に順次吐出され画像が形成される。そして、記録用紙Ｐは駆動ローラ２２を越えた位置で記録用紙Ｐの腰によって無端搬送ベルト２１から離間して排紙部４に収納される。
【００２６】
一方、無端搬送ベルト２１は、駆動ローラ２２の下側で、除電機構２９により除電され、帯電機構２７との間で塵埃等を吸着することを防止する。
なお、ヘッドユニット１からインク液滴が適正に吐出するためには、ヘッドユニット１を構成している全てのノズルの何れか１ノズルでも詰まることの無いように維持する必要があり、そのためにクリーニング部５が紙搬送ユニット２の後方側に設けられている。ヘッドユニット１は、図には記載されていないヘッドユニット移動機構で、必要に応じて記録用紙Ｐに記録を行うギャップ領域Ｇから図１に示すクリーニング部５へ移動可能に構成されている。クリーニング部５は、ヘッドユニット１のノズル近傍に紙粉やゴミなどが付着した時、或いはヘッドのキャビティ内に気泡が発生した時などにこれらの不良状態を解消するための吸引ポンプを備えている。更にヘッドのノズル面を清掃しノズル付近のインクメニスカスを整えるためのワイパ、ノズル詰まりを解消するためにフラッシング（予備吐出）して出されたインク滴を受けるキャップ（受容部）、そして排出されたインクを蓄える廃インクタンクを備えている。
【００２７】
また、ヘッドユニット１の上流側には、図２に示すように、各記録ヘッド１Ｋ〜１Ｙのインク液滴を吐出するノズルのインク液滴吐出面にインク液滴の乾燥を抑制する気体を供給する気体供給部６が設けられている。
この気体供給部６は、図４に拡大図示するように、例えば給紙ユニット３の上方に所定距離を保って固定配置され、上面を開放して溶液としての水Ｗを収容する容器６４と、この容器６４の底部に配設された水蒸気発生手段としての超音波振動子６４１と、容器６４の上面に連通し、ヘッドユニット１の気体案内部１ｂ及び搬送ベルト２１間のギャップ領域Ｇに記録用紙Ｐの搬送方向における上流側から水蒸気を含む混合気体を送給する送給ダクト６１と、この送給ダクト６１の容器６４よりギャップ領域Ｇとは反対側に配設された気体送給手段としてのブロア６６と、このブロア６６の外側に設けた塵埃の侵入を阻止するフィルタ６７と、送給ダクト６１のギャップ領域Ｇの近傍位置に配設された相対湿度ｈを検出する相対湿度検出手段としての湿度センサ６０１と、容器６４の液面を計測する液面計測手段としての水位検出器６３と、超音波振動子６４１を制御して水蒸気発生量を制御する気体供給制御部６９とを少なくとも備えている。そして、送給ダクト６１の容器６４に対向する上面に容器６４に水Ｗを補給する開閉蓋６５が配設されている。
【００２８】
ここで、水位検出器６３は、容器６４の内壁に沿って上下方向に延長して支持された案内軸６３ａに磁石を内蔵した円環状のフロート６３ｂと、案内軸６３ａの上端側及び下端側に夫々配設されたフロート６３ｂの磁石に応動する磁気感応式のリードスイッチで構成される上限水位検出部６３ｃ及び下限水位検出部６３ｄとを備えており、上限水位検出部６３ｃ及び下限水位検出部６３ｄで検出した上限水位検出信号及び下限水位検出信号が気体供給制御部６９に出力されている。
【００２９】
また、気体供給制御部６９は、湿度センサ６０１で検出した相対湿度ｈ、水位検出器６３で検出した上限水位検出信号及び下限水位検出信号が入力され、入力された相対湿度ｈと予め設定した許容湿度範囲とを比較して、相対湿度が許容湿度範囲内であるときに現在の超音波振動子６４１に対する駆動信号を継続して出力するが、相対湿度ｈが許容湿度範囲より下回ったときには超音波振動子６４１に対する駆動信号を水蒸気発生量が増加する方向に変化させ、逆に相対湿度ｈが許容湿度範囲を上回ったときには超音波振動子６４１に対する駆動信号を水蒸気発生量が減少する方向に変化させる湿度制御処理を実行する。
【００３０】
なお、許容湿度範囲としては、ヘッドユニット１を構成している全てのノズルの何れか１ノズルでもインク液滴が乾燥して詰まること無くインク液滴吐出面からインク液滴が安定して吐出されるためには、前記混合気体は送給ダクト６１における吹き出し口６２近傍の相対湿度を少なくとも７０％〜９９％の範囲に設定することが好ましい。すなわち、前記混合気体の相対湿度が７０％未満の場合はインク液滴の乾燥を完全には防止できないという問題がある。また、前記混合気体の相対湿度が９９％を超えると前記混合気体中の微細な水滴は凝結して送給ダクト６１やインク液滴吐出面に結露・付着して、記録用紙Ｐに水滴が垂れることにより、記録用紙Ｐに吐出されるインク液滴が滲んだり、インク液滴の飛行を乱し、インク液滴を安定して吐出することができなくなるという問題がある。
【００３１】
さらに、気体供給制御部６９は、水位検出器６３で検出した下限水位検出信号がオン状態となったときに容器６４内の水Ｗが不足することを表す水不足警報信号を警報回路６９ａに出力して音及び／又は表示によって水不足を報知すると共に、容器６４内に水Ｗを補給することによって、上限水位検出信号がオン状態となったときに容器６４内の水Ｗが満タンとなったことを表す水満タン警報信号を警報回路６９ａに出力して音及び／又は表示によって満タン状態を報知する水管理処理を実行する。
【００３２】
そして、気体供給制御部６９から送られてくる所定の周波数の駆動信号により超音波振動子６４１が共振・超音波振動すると、容器６４に収容されている水Ｗは超音波振動して微細な水滴の水蒸気となって送給ダクト６１内に飛散し、送給ダクト６１内で微細な水滴とブロア６６から送給される搬送気体とからなる混合気体が生成される。
このとき、混合気体の相対湿度ｈが湿度センサ６０１で検出され、これが気体供給制御部６９に入力されるので、気体供給制御部６９は相対湿度ｈに基づき超音波振動子６４１とブロア６６とを制御して、前記混合気体の相対湿度はインク液滴の乾燥を抑制・防止する適切な範囲に保たれている。
【００３３】
次に、前記混合気体が拡散することなくギャップ領域Ｇに効率的に吸い込まれるために必要な、吹き出し口６２付近における前記混合気体の適切な風量を流体力学的な考察により求める。まず、ヘッドユニット１と記録用紙Ｐの間のギャップに流れる空気についてレイノルズ（Reynolds）数Ｒを計算する。
前提条件
１）ヘッドユニット１は固定式で、ヘッドユニット１と記録用紙Ｐとはギャップ寸法Ｌを保って平行に対向している。
【００３４】
２）記録用紙Ｐのサイズと搬送方向：Ａ３（横２９７ｘ縦４２０ｍｍ）サイズの記録用紙Ｐを縦方向に搬送する。
３）記録用紙Ｐの搬送速度Ｕ：２００〜５００ｍｍ／ｓ
４）ヘッドユニット１と記録用紙Ｐとのギャップ寸法Ｌ：０．５〜２．０ｍｍ
５）混合気体の動粘性係数ν：２５℃の空気の動粘性係数ν＝１５．４×１０-6（ｍ2／ｓ）を代表して用いる。
レイノルズ数Ｒは、搬送速度をＵ、ギャップ領域Ｇのギャップ寸法をＬ、空気の動粘性係数をνとすれば、Ｒ＝ＵＬ／νである。
【００３５】
Ｒ＝ＵＬ／ν …………（１）
次に、上記（１）式によりレイノルズ数Ｒを計算する。なお、参考のために前提条件の範囲内であるギャップ寸法Ｌと搬送速度Ｕとを用いて、レイノルズ数Ｒが１００になる計算例を付記してある。計算例Ｅにはギャップ寸法が３．１ｍｍの場合を、計算例Ｆには速度Ｕが０．７７ｍ／ｓの場合をそれぞれ示す。
【００３６】
【表１】
【００３７】
この表１から明らかなように、ヘッドユニット１と記録用紙Ｐとを対向させた狭いギャップ領域Ｇで記録用紙Ｐが移動する場合のレイノズル数Ｒは概ねＲ≦１００である。一般に、レイノルズ数Ｒが１００以下になると空気の粘性が増大するといわれている。即ち表１の計算例では、レイノルズ数Ｒは搬送速度Ｕとギャップ寸法Ｌとの乗算値から成る分子の慣性項に比較して、空気の動粘性係数νから成る分母の粘性項の依存性が大きい事を意味している。
【００３８】
つまり、ヘッドユニット１の気体案内部１ｂと記録用紙Ｐとが対向する狭いギャップ領域Ｇに前記混合気体を記録用紙Ｐの給紙側から送給する場合は、前記混合気体の粘性を積極的に活用して前記混合気体を送給することができる。すなわち、前記混合気体が送給ダクト６１によってギャップ領域Ｇの直近の上流側に送給されると、前記混合気体は給紙側から排紙側に紙搬送速度Ｕで移動する記録用紙Ｐに引きずられるように気体案内部１ｂと記録用紙Ｐとで形成されるギャップ領域Ｇへ送給されることになり、ヘッドユニット１の外部へ拡散することなく効率良くギャップ領域Ｇに供給することができる共に、ブロア６６による風圧は小さくても良いことになる。このように、ブロア６６による風圧を小さく抑えることができるため、前記混合気体をインク液滴の飛行を乱すことなくギャップ領域Ｇへ安定的に供給できる。
【００３９】
一方、ヘッドユニット１を構成している全てのノズルからインク液滴を安定に吐出するためには、インク液滴の乾燥を抑制・防止するために必要且つ十分な前記混合気体をギャップ領域Ｇへ供給する必要がある。次に、ヘッドユニット１と記録用紙Ｐとのギャップ領域Ｇに、記録用紙Ｐの搬送速度Ｕと同じ速度で前記混合気体を送給する場合の風量を計算する。記録用紙Ｐの幅を約３００ｍｍ（Ａ３サイズ）、ギャップ寸法Ｌ＝０．５〜２．０ｍｍ、記録用紙Ｐの搬送速度Ｕ＝２００〜５００ｍｍ／ｓ、ヘッドユニット表面の空気の速度は記録用紙Ｐの速度より減少するが、ここでは同じと考え最大の必要空気量を求める。
必要気体量＝搬送速度Ｕ×ギャップ寸法Ｌ×記録用紙Ｐの幅Ｗ …………（２）
【００４０】
【表２】
【００４１】
この表２の計算結果から、吹き出し口６２からギャップ領域Ｇへ供給するヘッドユニット１の各ノズルから吐出されるインク滴の飛行を妨げない気体量であって且つインク液滴の乾燥を抑制・防止に必要な必要気体量を上記（２）式に基づいて算出し、算出した必要気体量に応じてブロア６６の風量を気体供給制御部６９で制御すればよい。
【００４２】
ここで、気体供給制御部６９を動作させる制御信号は、図５に示すようにインクジェットプリンタの全体を統括制御する制御部８４０から出力されている。この制御部８４０は少なくとも気体供給制御部６９の作動開始と動作停止とを指示する指令信号を気体供給制御部６９に出力する。また、制御部８４０は気体供給制御部６９に対する指令信号を出力する他にヘッドユニット１でのノズルからのインク液滴の吐出を制御するヘッドドライバ８５０、給紙部３の給紙ローラ３１の駆動を制御する給紙ドライバ８６０、紙搬送ユニット２の駆動モータ２２Ｍの駆動を制御する紙送りドライバ８７０、クリーニング部５の吸引ポンプモータ８８１を駆動制御するポンプドライバ８８０、クリーニング部５のワイパモータ８９１を駆動制御するワイパドライバ８９０などに対して制御信号を出力している。
【００４３】
次に、上記第１の実施形態の動作を説明する。
今、電源が投入されると、まず、ヘッドユニット１がクリーニング部５に送られて、このクリーニング部５で、フラッシング、ポンピング、ワイピング等の所定のクリーニングが行われる。その後、ヘッドユニット１が紙搬送ユニット２上に戻され、これと同時に又はその前後に搬送ベルト２１が搬送駆動されると共に、気体供給部６が作動開始され、この気体供給部６から相対湿度ｈが所定の範囲に制御された混合気体が送給ダクト６１を通じてヘッドユニット１の気体案内部１ｂと紙搬送ベルト２１との間のギャップ領域Ｇにその直近の上流側から供給される。
【００４４】
この時、混合気体が送給ダクト６１によってギャップ領域Ｇの直近の上流側まで送られ、しかも前述したようにレイノルズ数Ｒ混合気体をギャップ領域Ｇに吸込み可能な範囲の値に設定されているので、前記混合気体は送給ダクト６１の吹き出し口６２からヘッドユニット１の外側に拡散させることなく巻き込むように気体案内部１ｂと紙搬送ベルト２１との間のギャップ領域Ｇへ導入される。そして、ギャップ領域Ｇに導入された混合気体は、ヘッドユニット１の記録ヘッド１Ｙ〜１Ｋのインク吐出面を含んで無端搬送ベルト２１と平行な平坦面に形成された気体案内部１ｂに案内されて上流側から下流側に層流状態で外部に拡散することなく流れ、記録ヘッド１Ｙ〜１Ｋのインク吐出面の湿度を適正湿度に維持する。
【００４５】
一方、記録用紙Ｐが給紙部３から給紙ローラ３１によって一枚ずつ給紙され、引き続きゲートローラ３２によってスキュー補正されて紙搬送ユニット２に受け渡されると、記録用紙Ｐは帯電機構２７によって静電帯電された無端搬送ベルト２１上面に静電吸着保持されて、無端搬送ベルト２１と記録紙Ｐに画像を形成するヘッドユニット１とが対向するギャップ領域Ｇへ搬送される。
【００４６】
記録用紙Ｐは、ギャップ領域Ｇを一定の紙搬送速度Ｕで搬送されながら前記ノズルからのインク液滴の吐出により画像が形成され、除電機構２９によって除電された無端搬送ベルト２１上面から離間されて排紙部４へ排紙される。そして、画像情報がなくなるまで上記印刷動作が繰り返される。本発明のライン型インクジェットプリンタは、少なくとも印刷プロセスの作動中、前記混合気体を吹き出し口６２からギャップ領域Ｇへ供給し続けると共に搬送ベルト２１の駆動を継続する。
【００４７】
このように、気体供給部６から常時、前記混合気体をギャップ領域Ｇへ供給することによって、ヘッドユニット１のノズルのインク液滴吐出部でインク液滴が乾燥することを確実に抑制することができ、クリーニング部５でのクリーニング頻度を下げることができ、これにより印刷のスループットを上げることができる。このとき、ヘッドユニット１に連続的なギャップ領域を形成する気体案内部１ｂが形成されているので、この気体案内部１ｂによって混合気体が外部に拡散することなく安定して流れることにより、ヘッドユニットのノズルのインク液滴吐出部を短時間で適正湿度に維持することができる。
【００４８】
そして、気体供給部６から混合気体の供給を継続することにより、容器６４内の水位が減少して、フロート６３ｂが下限水位検出部６３ｄに近接する状態となると、フロート６３ｂ内の磁石によって下限水位検出部６３ｄの磁気感応式リードスイッチがオン状態となって下限水位検出信号が気体供給制御部６９に供給される。こため、気体供給制御部６９では、警報回路６９ａに対して、給水を促す警報信号を出力して、この警報回路６９ａから給水を促す音及び／又は表示による警報が発生される。
【００４９】
この警報をユーザーが認識して、気体供給部６の開閉蓋６５を開けて、容器６４内に水Ｗを補給すると、これによりフロート６３ｂが上昇し、下限水位検出部６３ｄのリードスイッチがオフ状態となることにより、気体供給制御部６９から警報回路６９ａに対する警報信号を出力が停止され、警報回路６９ａによる警報が停止される。
この容器６４への水補給の際に、水位が上限水位検出部６３ｃに近づくと、前述したと同様にフロート６３ｂ内の磁石によって上限水位検出部６３ｃを構成するリードスイッチがオン状態となり、上限水位検出信号が気体供給制御部６９に供給されることにより、警報回路６９ａに満杯を表す警報信号が出力され、警報回路６９ａから満杯を表す音及び／又は表示による警報が発せられる。
【００５０】
このため、ユーザーが容器６４への水Ｗの補給を停止して開閉蓋６５を閉めることにより、通常の気体発生状態に復帰する。
なお、上記第１の実施形態においては、紙搬送ユニット２を、無端搬送ベルト２１、高圧電源２８及び帯電機構２７で構成した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、図６に示すように、幅広帯状で多数の透孔を有する無端搬送ベルトＡと別の空気吸引機構Ｂとを用いて、駆動ローラ２２及び従動ローラ間で無端搬送ベルトＡの内側位置に空気を吸引する空気吸引機構Ｂがその空気吸引面を無端搬送ベルトＡの内表面に接触するように配設され、空気吸引機構Ｂでその上方側の無端搬送ベルトＡの透孔を通じて空気を吸引することにより、無端搬送ベルトＡ上に載置された記録用紙Ｐを無端搬送ベルトＡの上面に吸着保持して搬送してもよい。
【００５１】
次に、本発明の第２の実施形態について図７を用いて説明する。
この第２の実施形態は、上述した第１の実施形態におけるベルト式の紙搬送ユニット２に代えてドラム式の紙搬送ユニットを適用したものである。
すなわち、第２の実施形態では、前述した第１の実施形態における図２の構成において、紙搬送ユニット２が搬送ベルト式構成からドラム式構成に変更したことを除いては図２と同様の構成を有し、図２との対応部分には同一符号を付し、その詳細説明はこれを省略する。
【００５２】
紙搬送ユニット２は、図７に示すように、記録用紙Ｐを静電吸着保持して搬送する円筒状の搬送ドラム２６を有し、この搬送ドラム２６は、少なくとも外表面は静電気が帯電可能な材料で構成されている。
搬送ドラム２６は、その下部位置で接触する第１の実施形態と同様の構成を有する帯電機構２７により外表面が静電帯電され、搬送ドラム２６の下側に配設した給紙ユニット３の給紙ローラ３１から給紙される記録用紙Ｐがガイドローラ３４で垂直方向に方向転換された後、搬送ローラ３３を介してゲートローラ３２に送られ、このゲートローラ３２でスキュー補正されて搬送ドラム２６の左側位置で接線方向から供給されることにより、この記録用紙Ｐを搬送ドラム２６外表面上に静電吸着保持する。この搬送ドラム２６は駆動モータ２６ａによって図７で時計方向に前述した第１の実施形態における搬送ベルト２１の搬送速度Ｕと等しい周速度ｕで回転駆動される。
【００５３】
そして、搬送ドラム２６の上面側にギャップ領域Ｇを介して搬送ドラム２６と同心円上に記録ヘッド１Ｙ〜１Ｋを有するヘッドユニット１が配設されている。この、ヘッドユニット１は、搬送ドラム２６の上方に配設された、搬送ドラム２６の円筒面に所定長のギャップ領域Ｇを介して対向する搬送ドラム２６と同心円状の円筒内面及び円筒外面を有する半円筒状の支持部材１ａを備えており、この支持部材１ａに第１の実施形態と同様にマルチヘッド構成を有する記録ヘッド１Ｙ〜１Ｋが円周方向に所定間隔を保ち且つインク液滴を吐出するノズルのインク液滴吐出方向が搬送ドラム２６の円筒面に対して法線方向となるように配設されている。そして、この支持部材１ａの搬送ドラム２６との対向面にギャップ領域Ｇを連続的に形成する気体案内部１ｂが形成されている。
【００５４】
また、支持部材１ａと搬送ドラム２６との間のギャップ領域Ｇの上流側即ち記録ヘッド１Ｙの下側に前述した第１の実施形態と同様の構成を有する気体供給部６が配設され、この気体供給部６の送給ダクト６１の先端が気体案内部１ｂの近傍に開口されて、記録ヘッド１Ｙ〜１Ｋの乾燥を抑制する混合気体が気体案内部１ｂと搬送ドラム２６で搬送される記録用紙Ｐとの間のギャップ領域Ｇに導入される。
【００５５】
そして、搬送ドラム２６は、搬送ドラム２６の排紙部４側近傍にあって搬送ドラム２６の外表面に接触して配設された除電機構２９により除電されて、記録用紙Ｐは搬送ドラム２６の外表面から離間されて排紙部４に排紙されて一連の印刷プロセスが終了する。
次に、上記第２の実施形態の動作を説明する。
今、記録用紙Ｐが給紙部３から給紙ローラ３１によって一枚ずつ給紙され、ガイドローラ３４によって搬送ローラ３３の方向に垂直に方向転換され、引き続き搬送ローラ３３を介してゲートローラ３２によってスキュー補正されて、搬送ドラム２６にその左側で接線方向から受け渡される。記録用紙Ｐは帯電機構２７によって静電帯電された搬送ドラム２６の円筒面に静電吸着保持されて、搬送ドラム２６と記録用紙Ｐに画像を形成するヘッドユニット１の支持部材１ａとが円弧状に対向するギャップ領域Ｇへ搬送される。
【００５６】
記録用紙Ｐは、ギャップ領域Ｇを一定の紙搬送速度Ｕに相等する周速度ｕで時計方向に回転搬送されながら記録ヘッド１Ｙ〜１Ｋのノズルからのインク液滴の吐出により画像が形成され、その後、回転ドラム２６が約半周した右側位置で記録用紙Ｐが除電機構２９によって除電された搬送ドラム２６の上面から離間されて排紙部４へ排紙される。そして、この一連の印刷動作が画像情報がなくなるまで繰り返される。
【００５７】
この印刷動作において、搬送ドラム２が時計方向に回転駆動されることにより、気体案内部１ｂの上流側に配設された気体供給部６の送給ダクト６１から排出される水蒸気を含む混合気体が供給されることにより、この混合気体が搬送ドラム２６とこれに対向する半円筒面状の気体案内部１ｂとで形成される半円筒帯状のギャップ領域Ｇに前述した第１の実施形態と同様に外部に拡散することなく効率良く導入され、この混合気体が記録ヘッド１Ｙ〜１Ｋのインク液滴を吐出するノズルに供給されるので、これらノズルのインク液滴吐出面でのインク液滴の乾燥を確実に防止することができる。
【００５８】
しかも、第２の実施形態では、ドラム式の紙搬送ユニットを適用する事によって紙搬送手段の全長を短くすることができる。
なお、上記第２の実施形態においては、回転ドラム２６を帯電させることにより、記録用紙Ｐを静電吸着保持する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、図８に示すように、搬送ドラム２６を中空ドラムに形成すると共に、その記録用紙Ｐを保持する円筒面に多数の透孔を穿設した構成とし、この搬送ドラム２６は駆動モータ２６ａで駆動されるドラム駆動ローラ２６ｂによって図８で時計方向に前述した第１の実施形態における搬送ベルト２１の搬送速度Ｕと等しい周速度ｕで回転駆動させ、この搬送ドラム２６の内周面における上側半周部に対向して空気吸引機構７１を固定配置することにより、空気吸引機構７１で搬送ドラム２６の透孔を介して空気を吸引することにより、記録用紙Ｐを吸着保持するようにしてもよい。
【００５９】
次に、本発明の第３の実施形態について図９を用いて説明する。
この第３の実施形態は、前述した第１の実施形態において、気体案内部１ｂの下流側から気体供給部６に前記混合気体を戻す気体循環部６８を設けたことを除いては前述した第１の実施形態と同様の構成を有し、第１の実施形態と同一部分には同一符号を付し、その詳細説明はこれを省略する。
【００６０】
この気体循環部６８は、図９に示すように筒状のダクトで構成され、一方の端部を扁平筒状の気体導入部６８ａに形成して、この気体導入部６８ａを気体案内部１ｂの下流側にあって無端搬送ベルト２１で搬送される記録用紙Ｐの上面に近接して配設し、他の端部を気体供給部６におけるブロア６６の前記搬送気体の取り入れ口に連通させている。気体案内部１ｂによって案内されてギャップ領域Ｇを上流側から下流側に流動した用済みの混合気体はブロア６６の吸引により気体循環部６８内を循環して、搬送気体として再利用される。なお、気体循環部６８は、必要に応じて外気を取り入れる外気取り入れ口６８１がブロア６６の近傍に形成されている。
【００６１】
次に、上記第３の実施形態の動作を説明する。
この第３の実施形態では、前述した第１の実施形態と同様に、気体供給部６で発生される水蒸気を含む混合気体は送給ダクト６１によってヘッドユニット１の気体案内部１ｂ及び搬送ベルト２１との間に形成されるギャップ領域Ｇに導入され、この混合気体が搬送ベルト２１の搬送に伴って順次記録ヘッド１Ｋ〜１Ｙを巡ることにより、各記録ヘッド１Ｋ〜１Ｙのインク液滴を吐出するノズルのインク液滴吐出面の乾燥を確実に防止することができるものであるが、最後の記録ヘッド１Ｙを巡った後の混合気体はギャップ領域Ｇの下流側から導出されることなる。このギャップ領域Ｇの下流には、気体循環部６８の気体導入部６８ａが配設されており、この気体循環部６８の他端が気体供給部６のブロア６６に連通しているので、この気体循環部６８の内部が負圧となり、気体導入部６８ａから用済みの混合気体を回収して気体供給部６に戻すことができる。
【００６２】
このように、第３の実施形態によれば、記録ヘッド１Ｋ〜１Ｙを巡ってギャップ領域Ｇ の下流側から排出される用済みの混合気体が気体導入部６８ａで吸引されて気体循環部６８を介して気体供給部６に戻されるので、湿度の高い混合気体が外部に漏れる漏れ量を極めて少なくすることができ、外部に漏れた混合気体による水滴の発生を確実に防止することができると共に、周辺機器の防水構造を簡略化することができる。また、回収した混合気体を気体供給部６に戻して再利用することにより、水蒸気を発生させるための水Ｗの使用量をより抑制することができ、水Ｗの補給頻度を低減させることができる。
【００６３】
次に、本発明の第４の実施形態について図１０を用いて説明する。
この第４の実施形態は、前述した第２の実施形態において、気体案内部１ｂの下流側から気体供給部６に前記混合気体を戻す気体循環部６８を設けたものである。
すなわち、第４の実施形態では、前述した第２の実施形態における図７の構成において、ヘッドユニット１の気体案内部１ｂと回転ドラム２６とで形成されるギャップ領域Ｇの下流側即ち排紙部４の近傍から気体供給部６に前記混合気体を戻す気体循環部６８設けた構成を除いては前述した第２の実施形態と同様の構成を有し、第２の実施形態と同一部分には同一符号を付し、その詳細説明はこれを省略する。
【００６４】
この気体循環部６８は、図１０に示すように筒状のダクトで構成され、一方の端部を扁平筒状の気体導入部６８ａに形成して、この気体導入部６８ａをヘッドユニット１における気体案内部１ｂの下流側にあって搬送ドラム２６で搬送される記録用紙Ｐの上面に近接して配設し、他の端部を気体供給部６におけるブロア６６の前記搬送気体の取り入れ口に連通させている。ヘッドユニット１の気体案内部１ｂによってギャップ領域Ｇを上流側から下流側に流動した用済みの混合気体はブロア６６の吸引により気体循環部６８内を循環して、搬送気体として再利用される。なお、気体循環部６８は、必要に応じて外気を取り入れる外気取り入れ口６８１がブロア６６の近傍に形成されている。
【００６５】
この第４の実施形態によると、支持部材１ａ及び搬送ドラム２６で形成されギャップ領域Ｇの上流側から気体供給部６の送給ダクト６１によって供給される混合気体が気体案内部１ｂと搬送ドラム２６との間のギャップ領域Ｇに導入されて、記録ヘッド１Ｙ〜１Ｋのインク液滴を吐出するノズルのインク液滴吐出面を巡って、ノズルのインク液滴吐出面の乾燥を抑制し、用済みの混合気体がギャップ領域Ｇの下流側から排出されると、この下流側に配設された気体導入部６８ａで吸引されて気体循環部６８を介して気体供給部６に戻される。
【００６６】
したがって、この第４の実施形態においても、前述した第３の実施形態と同様に、用済みの混合気体を回収して気体供給部６に戻すので、湿度の高い混合気体が外部に漏れる漏れ量を極めて少なくすることができ、外部に漏れた混合気体による水滴の発生を確実に防止することができると共に、周辺機器の防水構造を簡略化することができる。また、回収した混合気体を気体供給部６に戻して再利用することにより、水蒸気を発生させるための水Ｗの使用量を抑制することができ、水Ｗの補給頻度を低減させることができる。
【００６７】
なお、上記第１〜第４の実施形態においては、ヘッドユニット１をイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの４色の記録ヘッドで構成する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、インク色及び配列順序、ならびにヘッドユニットの配設数は任意に設定することができる。
また、上記第１〜第４の実施形態においては、水蒸気発生手段として超音波振動子６４１を適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、抵抗体に電流を流しジュール熱を発生させる電熱ヒータ又はリッツ線を巻いたコイルと導電性の発熱体からなる誘導式加熱器などの発熱体を用いて構成し、気体供給部６９から送られてくる発熱体駆動信号により前記発熱体を発熱させ、水Ｗを水蒸気にして送給ダクト６１内に飛散させてもよい。
【００６８】
さらには、図１１に示すように、超音波振動子６４１を省略し、これに代えて容器６４内の水Ｗを毛細管現象で吸い上げて蒸発させる蒸発フィルタ６４２を適用し、この蒸発フィルタ６４２を容器６４の上部の送給ダクト６１にブロア６６に対向させて配設するようにしてもよい。この場合は、ブロア６６の風量を調節することにより、送給ダクト６１の出口近傍の湿度を許容範囲内に制御すればよい。このように蒸発フィルタ６４２を用いることにより安価な水蒸気発生手段が構成できる。
【００６９】
なおさらに、上記第１〜第４の実施形態においては、記録ヘッドのノズルのインク液滴吐出面の乾燥を抑制する気体として水蒸気を含む混合気体を適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、インク液滴と親和性がありインク液滴の乾燥を抑制することができるインク液滴に含まれる溶剤や油を乾燥抑制用溶液として適用し、この溶液を超音波振動子６４１により超音波振動させて微細な液滴にして前記搬送気体中に飛散させ、該液滴と前記搬送気体とから成る混合気体を生成するようにしてもよい。
【００７０】
また、上記第１〜第４の実施形態においては、搬送ベルト２１の搬送速度又は搬送ドラム２６の周速度によって形成される搬送気流を利用してギャップ領域Ｇにインク吐出面の乾燥を抑制する気体を導入する場合について説明したが、記録情報が入力されていないときに、節電や騒音の発生を抑制するため、搬送ベルト２１又は搬送ドラム２６を停止させる場合には、ギャップ領域Ｇへの前記混合気体の導入量が減少するので、気体供給制御部６９によってブロア６６の風量を上げて前記混合気体を積極的にギャップ領域Ｇに送給して、各記録ヘッド１Ｙ〜１Ｋにおけるインク液滴を吐出するノズルのインク液滴吐出面の乾燥を抑制することが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す概略平面図である。
【図２】図１の側面図である。
【図３】図１におけるヘッドユニットを示す拡大底面図である。
【図４】気体供給部の概略構造を示す断面図である。
【図５】本発明の第１の実施形態の制御部の一例を示すブロック図である。
【図６】本発明の第１の実施形態における紙搬送ユニットの変形例を示す側面図である。
【図７】本発明の第２の実施形態を示す概略側面図である。
【図８】本発明の第２の実施形態における紙搬送ユニットの変形例を示す側面図である。
【図９】本発明の第３の実施形態を示す概略側面図である。
【図１０】本発明の第４の実施形態を示す概略側面図である。
【図１１】気体供給部の変形例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００７２】
１：ヘッドユニット、１Ｋ：黒ヘッドユニット、１Ｍ：マゼンタヘッドユニット、１Ｃ：シアンヘッドユニット、１Ｙ：イエローヘッドユニット、１２：インク供給チューブ、１３：インクカートリッジ、１３K：黒インクカートリッジ、１３M：マゼンタインクカートリッジ、１３Ｃ：シアンインクカートリッジ、１３Ｙ：イエローインクカートリッジ、２：紙搬送ユニット、２１：無端搬送ベルト、２２：駆動ローラ、２３：従動ローラ、２４：テンションローラ、２５：バックアップローラ、２６：搬送ドラム、２７：静電吸着機構、２８：高圧電源、２９：除電機構、３：給紙部、３１：給紙ローラ、３２：ゲートローラ、３３：搬送ローラ、３４：ガイドローラ、４：排紙部、６：気体供給部、６０１：湿度センサ、６１：送給ダクト、６２：吹き出し口、６３：水位検出器、６３ａ：案内軸、６３ｂ：フロート、６３ｃ：上限水位検出器、６３ｄ：下限水位検出器、６４：容器、６４１：超音波振動子、６４２：蒸発フィルタ、６５：開閉蓋、６６：ブロア、６７：フィルタ、６８：気体循環部、６９：気体供給制御部、Ｐ：記録用紙、Ｗ：水、Ｇ：ギャップ領域
【特許請求の範囲】
【請求項１】
給紙部から送給される記録媒体を搬送する搬送手段と、該搬送手段で搬送される記録媒体に所定のギャップ領域を介して近接配置されたインク液滴の吐出によって当該記録媒体に画像を形成するヘッドユニットと、前記ギャップ領域の上流側に配設された前記ヘッドユニットでのインク液滴の乾燥を抑制する気体を当該ギャップ領域に供給する気体供給部とを備え、前記ヘッドユニットは前記搬送手段との間に前記記録媒体の搬送方向に連続した前記ギャップ領域を形成して前記気体供給部から供給される気体を案内する気体案内部が形成されていることを特徴とするインクジェットプリンタ。
【請求項２】
前記気体供給部は、前記記録媒体の搬送速度をＵ、前記ギャップ領域のギャップ長をＧ、空気の動粘性係数をνとしたとき、Ｒ＝ＵＧ／νで表されるレイノルズ数Ｒを、前記気体が前記ギャップ領域に吸込み可能な範囲の値に設定したことを特徴とする請求項１記載のインクジェットプリンタ。
【請求項３】
前記気体供給部は、前記ヘッドユニットのインク液滴の乾燥を抑制する溶液を蒸発させる溶液蒸発手段と、該溶液蒸発手段で蒸発された前記溶液と搬送気体とを混合して前記ギャップ領域に送給する気体送給手段とを備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載のインクジェットプリンタ。
【請求項４】
前記溶液は、水、インク液滴に含まれる溶剤及び油の何れか１つで形成されていることを特徴とする請求項３記載のインクジェットプリンタ。
【請求項５】
前記溶液蒸発手段は、超音波振動子、発熱体及び蒸発フィルタの何れか１つを備えていることを特徴とする請求項３または４に記載のインクジェットプリンタ。
【請求項６】
前記溶液蒸発手段は、前記溶液を収容する容器と、該容器中の前記溶液の液面を計測する液面計測手段と、該液面計測手段で検出した液面計測値が設定値以下となったときに、警告を発する警告手段とを備えていることを特徴とする請求項３乃至５の何れか１つに記載のインクジェットプリンタ。
【請求項７】
前記気体供給部は、前記ヘッドユニットのインク液滴の乾燥を防止する水蒸気を発生させる水蒸気発生手段と、該水蒸気発生手段で発生した水蒸気と搬送気体とを混合して前記ギャップ領域に送給する気体送給手段と、該気体供給手段の混合気体の相対湿度を検出する相対湿度検出手段と、該相対湿度検出手段で検出した相対湿度がインク液滴の乾燥を抑制する所定の範囲となるように前記水蒸気発生手段の水蒸気発生量を制御する水蒸気制御手段とを備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載のインクジェットプリンタ。
【請求項８】
前記気体供給部は、前記ギャップ領域の下流側に配設された気体回収部と、該気体回収部で回収した気体を前記気体送給手段に循環させる循環路とを備えていることを特徴とする請求項３乃至７の何れか１つに記載のインクジェットプリンタ。
【請求項９】
前記搬送手段は、前記記録媒体を搬送する無端搬送ベルトで構成されていることを特徴とする請求項１乃至８の何れか１つに記載のインクジェットプリンタ。
【請求項１０】
前記搬送手段は、前記記録媒体を吸着搬送する搬送ドラムで構成されていることを特徴とする請求項１乃至８の何れか１つに記載のインクジェットプリンタ。
【請求項１１】
前記搬送手段は、前記記録媒体を吸着保持する空気吸引機構を備えていることを特徴とする請求項１乃至１０の何れか１つに記載のインクジェットプリンタ。
【請求項１２】
前記搬送手段は、前記記録媒体を静電吸着する静電吸着機構を備えていることを特徴と
する請求項１乃至１０の何れか１つに記載のインクジェットプリンタ。
【請求項１】
給紙部から送給される記録媒体を搬送する搬送手段と、該搬送手段で搬送される記録媒体に所定のギャップ領域を介して近接配置されたインク液滴の吐出によって当該記録媒体に画像を形成するヘッドユニットと、前記ギャップ領域の上流側に配設された前記ヘッドユニットでのインク液滴の乾燥を抑制する気体を当該ギャップ領域に供給する気体供給部とを備え、前記ヘッドユニットは前記搬送手段との間に前記記録媒体の搬送方向に連続した前記ギャップ領域を形成して前記気体供給部から供給される気体を案内する気体案内部が形成されていることを特徴とするインクジェットプリンタ。
【請求項２】
前記気体供給部は、前記記録媒体の搬送速度をＵ、前記ギャップ領域のギャップ長をＧ、空気の動粘性係数をνとしたとき、Ｒ＝ＵＧ／νで表されるレイノルズ数Ｒを、前記気体が前記ギャップ領域に吸込み可能な範囲の値に設定したことを特徴とする請求項１記載のインクジェットプリンタ。
【請求項３】
前記気体供給部は、前記ヘッドユニットのインク液滴の乾燥を抑制する溶液を蒸発させる溶液蒸発手段と、該溶液蒸発手段で蒸発された前記溶液と搬送気体とを混合して前記ギャップ領域に送給する気体送給手段とを備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載のインクジェットプリンタ。
【請求項４】
前記溶液は、水、インク液滴に含まれる溶剤及び油の何れか１つで形成されていることを特徴とする請求項３記載のインクジェットプリンタ。
【請求項５】
前記溶液蒸発手段は、超音波振動子、発熱体及び蒸発フィルタの何れか１つを備えていることを特徴とする請求項３または４に記載のインクジェットプリンタ。
【請求項６】
前記溶液蒸発手段は、前記溶液を収容する容器と、該容器中の前記溶液の液面を計測する液面計測手段と、該液面計測手段で検出した液面計測値が設定値以下となったときに、警告を発する警告手段とを備えていることを特徴とする請求項３乃至５の何れか１つに記載のインクジェットプリンタ。
【請求項７】
前記気体供給部は、前記ヘッドユニットのインク液滴の乾燥を防止する水蒸気を発生させる水蒸気発生手段と、該水蒸気発生手段で発生した水蒸気と搬送気体とを混合して前記ギャップ領域に送給する気体送給手段と、該気体供給手段の混合気体の相対湿度を検出する相対湿度検出手段と、該相対湿度検出手段で検出した相対湿度がインク液滴の乾燥を抑制する所定の範囲となるように前記水蒸気発生手段の水蒸気発生量を制御する水蒸気制御手段とを備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載のインクジェットプリンタ。
【請求項８】
前記気体供給部は、前記ギャップ領域の下流側に配設された気体回収部と、該気体回収部で回収した気体を前記気体送給手段に循環させる循環路とを備えていることを特徴とする請求項３乃至７の何れか１つに記載のインクジェットプリンタ。
【請求項９】
前記搬送手段は、前記記録媒体を搬送する無端搬送ベルトで構成されていることを特徴とする請求項１乃至８の何れか１つに記載のインクジェットプリンタ。
【請求項１０】
前記搬送手段は、前記記録媒体を吸着搬送する搬送ドラムで構成されていることを特徴とする請求項１乃至８の何れか１つに記載のインクジェットプリンタ。
【請求項１１】
前記搬送手段は、前記記録媒体を吸着保持する空気吸引機構を備えていることを特徴とする請求項１乃至１０の何れか１つに記載のインクジェットプリンタ。
【請求項１２】
前記搬送手段は、前記記録媒体を静電吸着する静電吸着機構を備えていることを特徴と
する請求項１乃至１０の何れか１つに記載のインクジェットプリンタ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００６−４４０２１（Ｐ２００６−４４０２１Ａ）
【公開日】平成１８年２月１６日（２００６．２．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２２７５５８（Ｐ２００４−２２７５５８）
【出願日】平成１６年８月４日（２００４．８．４）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年２月１６日（２００６．２．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年８月４日（２００４．８．４）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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