TW200911550A - Inkjet printer - Google Patents

Description

200911550 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於適用在紙、布、薄膜、玻璃板、金屬板 、樹脂板、木質板等各種素材之記錄媒體表面進行印字之 噴墨印製機。 【先前技術】 先前已提出利用噴墨印製機，可在厚度、大小不同的 各種記錄媒體進行印字之噴墨印製機。本案申請人在專利 文獻1已提出適於在如木製之板材、圓形材等厚的記錄媒 體表面進行印字之噴墨式大型印製機。這種大型印製機係 構成爲藉由將承擔保持著記錄媒體的媒體搬送托盤，經由 利用印字頭之印字位置進行搬送之方式，進行印字。且， 構成爲藉由使媒體搬送托盤之搬送機構進行升降的方式， 進行印字頭和記錄媒體之間隙調整。 〔專利文獻1〕日本專利特開2 0 0 0 - 1 9 04 6 7號公報 在噴墨式印製機，從噴墨頭噴出的墨水液滴係彈著在 記錄媒體表面，在該處被吸收並硬化，固定在其表面。爲 了有效率地使彈著的墨水液滴固定，將記錄媒體表面加熱 即可。尤其’在水性墨水或溶劑墨水（Solvent ink )等所 不易固定的素材所構成的記錄媒體進行印字時，加熱是有 效的方式。且，利用如樹脂墨水（R e s i n i n k )等熱硬化性 墨水進行印字時，由於必須將彈著在記錄媒體的墨水液滴 加熱使其硬化，因此必須加熱。 -4- 200911550 一般的加熱方法係將用於規定噴墨頭之印字位置的壓 板予以加熱，而將墨水液滴彈著到的記錄媒體部分予以加 熱。但是，這種加熱方法對於像紙這種薄的記錄媒體有效 ，但對於厚的記錄媒體，爲了將記錄媒體加熱到適於墨水 硬化的温度，需要很長的時間，因此並非有效的方法。 且，噴墨頭對壓板係被配置成以些微間隙對峙之狀態 ，一面沿著壓板移動一面進行印字。因而，採用將壓板加 熱的方法時，亦將對峙於此之噴墨頭一倂加熱，其墨水噴 嘴内的墨水將増黏、凝固而產生墨水阻塞。視其狀況，噴 墨頭亦有可能被熱破壞。 再者，欲使通過壓板的記錄媒體部分成爲均等的加熱 狀態實爲困難。因此，印字品質發生不穩定，亦有印字品 質劣化之虞。 此外，先前係使用鎳鉻線等當作加熱手段，但先前的 加熱手段必須經常通電，亦有電力消耗大、費用高之問題 【發明內容】 本發明係鑑於這些問題，其目在於提供可在玻璃板、 金屬板'樹脂板、木質板等各種素材之記錄媒體，以良好 的固定性進行印字之噴墨印製機。 爲了達成上述目的，本發明之噴墨印製機其特徴爲： 具有： 噴墨頭； -5- 200911550 壓板，用於規定該噴墨頭之印字位置； 頭運載具，係承擔保持該噴墨頭； 加熱器，對於自前述噴墨頭噴出而彈著在前述壓板上 的記錄媒體之墨水液滴，予以加熱； 頭運載具，係承擔保持前述噴墨頭及前述加熱器；及 冷卻機構，用於冷卻前述加熱器中的散熱用開口以外 之外周面部分； 該冷卻機構具備： 冷媒循環導管（Pipe )’係於前述加熱器之外側及/或 内側，以接觸在該加熱器的構成零件之接觸狀態配置； 冷媒循環泵，係配置在不干渉前述頭運載具之既定位 置； 可撓性之冷媒循環管（Tube) ’係連通前述冷媒循環 導管及前述冷媒循環泵之間；及 冷卻装置，用於冷卻流動在該冷媒循環管之冷媒。 本發明之噴墨印製機中’頭運載具搭載著加熱器’與 噴墨頭一起移動。加熱器係位於從噴墨頭噴出且彈著在記 錄媒體的墨水液滴之附近’且可直接將墨水液滴加熱使其 硬化。因此，可有效率地使墨水液滴固定在記錄媒體。 且，將加熱器配置在噴墨頭附近時’因來自加熱器之 散熱，而有噴墨頭的噴嘴阻塞、噴墨頭自體發生熱破損之 虞。但在本發明中，藉由冷卻機構將加熱器冷卻’因此可 抑制或防止噴墨頭被加熱。 此處，前述加熱器一般係具備一方之開口端當作前述 -6- 200911550 散熱用開口之筒狀框體。於該情形下，前述冷媒循環導管 係配置成接觸在該框體之外周面及/或内周面之狀態。例 如，前述冷媒循環導管係沿前述框體之外周面及/或内周 面，配置成螺旋狀。 接著，本發明之特徵係沿前述框體之内周面配置有隔 熱材，前述冷媒循環導管係配置在前述内周面和前述隔熱 材之間。如此地，藉由在加熱器施行隔熱對策及散熱對策 之雙方的方式，可防止或抑制對周圍之散熱。因此，可確 實地防止鄰接配置之噴墨頭被加熱。 可利用鹵素燈等放電燈當作加熱器。於該情形下，加 熱器可具備以下之構成：鹵素燈等放電燈、用於使來自該 放電燈的射出光朝向散熱用開口反射之反射鏡、以及從該 反射鏡的射出用開口以同軸狀態朝射出方向延伸之筒狀鏡 筒。 於該情形下，將冷媒循環導管以接觸在鏡筒的外周面 及/或内周面之狀態予以配置亦可。將冷媒循環導管以接 觸在反射鏡的外周面之狀態予以配置亦可。該等情形下， 可以將冷媒循環導管配置成螺旋狀。 此外，沿鏡筒的内周面配置隔熱材、將冷媒循環導管 配置在該内周面和隔熱材之間亦可。 接著，本發明之特徴係除了用於冷卻加熱器之冷媒循 環導管以外，具備用於冷卻噴墨頭及/或頭運載具之冷媒 循環導管。 本發明之冷卻機構係適用於藉由具備樹脂墨水等熱硬 200911550 化性墨水進行印字之噴墨頭的噴墨印製機。 本發明之噴墨印製機中，頭運載具搭載著加熱器，可 將從噴墨頭噴出而彈著在記錄媒體的墨水液滴直接地加熱 ’且配置有使噴墨頭不會被鄰接配置之加熱器加熱之冷卻 機構。因而，根據本發明，可防止起因於噴墨頭被加熱所 造成之噴嘴阻塞、噴墨頭自體之熱破壞等弊害，且可有效 率地將墨水液滴加熱使其硬化並使其固定在記錄媒體上。 【實施方式】 以下参照圖式說明適用本發明之噴墨印製機。 第1圖係表示本例之噴墨印製機之槪略立體圖，第2 圖係表示包含其控制系統之槪略構成圖。本例之噴墨印製 機1具有：縱長之矩形框狀之架台2、搭載在該架台2之 門型支持單元3、以及具備設置在架台2内側之水平長方 形的媒體載置面4之台5 (壓板）。 支持單元3具備左右之垂直框6、7、及跨設在該等之 間的水平框8。水平框8具備水平地跨設在左右之垂直框 6、7之間的運載具導件9，頭運載具10可沿該運載具導 件9’在印製機之寬度方向往復移動。頭運載具10承擔保 持著朝下方的噴墨頭11。頭運載具10係藉由包含運載具 馬達14的運載具驅動機構，朝印製機之寬度方向X往復 移動。 頭運載具10的移動方向之一方之側面，安裝有具備 鹵素燈41之加熱燈單元4〇 (加熱器）。來自加熱燈單元 -8- 200911550 40的照射光係從散熱用開口 42朝下照射。此外，亦可 用鹵素燈以外之加熱燈。且，亦可利用加熱燈以外之力口 手段。再者，頭運載具1 0兩側亦可安裝加熱燈單元。 噴墨頭1 1係由不圖示之墨水槽供給樹脂墨水，利 樹脂墨水在載置於媒體載置面4的記錄媒體3 0之印字 3 0a ’進行印字。亦可利用樹脂墨水以外的熱硬化性墨 〇 接著，搭載著頭運載具1 0等的支持單元3係沿架召 的左右之導件框1 5、1 6，被支撐成可朝印製機前後方向 進行移動之狀態。支持單元3係藉由包含送進馬達1 7 送進機構，朝印製機前後方向Y進行移動。 台5具備用於將媒體載置面4加熱之加熱機構18。 載在媒體載置面4的記錄媒體30係藉由加熱機構18從 面側被加熱。且，藉由與頭運載具10 —起移動的加熱 單元40，將來自上側的墨水液滴所彈著的部分以點方式 熱。本例中，加熱機構1 8組入有温度控制功能，加熱 單元40係經由變壓器等所構成的電壓控制電路1 9而被 給驅動電流，形成可控制加熱温度。 此外，台5係例如油壓式之升降式台，藉由油壓驅 機構2 1而可進行高度調整。且，各部之控制係藉由以 電腦等爲中心所構成的印製機控制盤22而進行。 第3圖係表示搭載在頭運載具10的加熱燈單元40 槪略立體圖及其槪略剖視圖。加熱燈單元40具備：鹵 燈4 1、安裝該鹵素燈4 1之反射鏡43、以及在該反射鏡 利 熱 用 面 水 2 Y 的 搭 裏 燈 加 燈 供 動 微 之 素 -9- 43 200911550 的射出開口部之側以同軸狀態被安裝的矩形剖面之鏡筒44 ，鏡筒44的下端開口被當作散熱用開口 42。鏡筒44可以 是矩形剖面以外的形狀，例如也可以是圓筒狀者。來自鹵 素燈4 1的發光部之射出光係藉由反射鏡43反射’在媒體 載置面4上的記錄媒體30的印字面30a形成既定直徑之 光點45，且將該印字面30a的部位加熱。 於此構造的加熱燈單元40安裝有冷卻機構50。参照 第1圖、第2圖及第3圖予以說明，冷卻機構5 0具備： 冷媒循環導管5 1，係於加熱燈單元40的外側及/或内側， 以接觸在該加熱燈單元40的構成零件之接觸狀態配置； 冷媒循環泵52，係配置在不干渉頭運載具1 0的既定位置 ;可撓性之冷媒循環管53、54，係連通冷媒循環導管51 及冷媒循環泵52之間；及冷卻装置55，用於冷卻流動在 一方之冷媒循環管53之冷媒。 冷媒循環導管5 1係以接觸在加熱燈單元40的鏡筒44 内周面之狀態，沿該内周面配置成螺旋狀。冷媒循環導管 51係可採用熱傳導率佳的銅管等。冷媒循環導管51的兩 端部分5 1 a、5 1 b係從鏡筒44上端面突出到上方。該等兩 端部分51a、51b係各自連接在冷媒循環管53、54之一端 。冷媒循環管53另一端係經由冷卻装置55而連接在冷媒 循環泵52的吸引口 ’冷媒循環管54另一端係連接在冷媒 循環泵52的噴出口。冷媒循環栗52係配置在從頭運載具 1 〇的移動範圍偏離橫方之位置。 說明此構成之噴墨印製機1的動作。將記錄媒體3 0 -10- 200911550 搭載在台5的媒體載置面4，藉由油壓驅動機構21進行 錄媒體3 0的印字面3 〇 a和噴墨頭11之間隙調整。於此 隙調整之前或於此間隙調整之後，驅動加熱機構1 8將 體載置面4加熱。 然後，驅動運載具馬達1 4及送進馬達1 7 ’將支持 元3從圖示之原點朝印製機前後方向Y移動’且將搭載 該處之頭運載具10朝印製機的寬度方向X移動。與此 步地，藉由頭驅動器23驅動噴墨頭11，一面將樹脂墨 液滴噴出到記錄媒體30的印字面30a —面進行所要的 字。 噴墨頭1 1的印字動作之前先將加熱燈單元4 0點燈 因而，在從噴墨頭1 1噴出到記錄媒體3 0的印字面3 0a 附着在該處之樹脂墨水液滴31直接照射熱線，開始熱 化。本例中，由於媒體載置面4亦被加熱，因此可將記 媒體3 0的印字面3 0 a保持在適於樹脂墨水熱硬化時所 的最適當加熱狀態。因此，與印字動作同時地，樹脂墨 液滴在印字面3 0 a固定住。如此地，一面同時地進行印 及熱硬化，一面在記錄媒體30的印字面30a進行印字。 且，加熱燈單元40係藉由配置在該處的冷卻機構 而被冷卻。即，在加熱燈單元4〇產生的熱，係藉由在 媒循環導管51循環的冷媒而被放出。印字動作終了時 支持單元3再復歸到圖示的原點。 如以上說明，本例之噴墨印製機1係利用樹脂墨水 記錄媒體30的印字面進行印字。因而，對各種素材的 記 間 媒 單 於 同 水 印 而 硬 錄 而 水 字 50 冷 ) 在 記 -11 - 200911550 錄媒體，不須事先進行形成墨水受像面的下地處理，即可 進行印字。 且，與印字動作同時地，也藉由加熱燈單元40進行 樹脂墨水之熱硬化，因此獲得在印字動作終了的同時，墨 水爲固定狀態之印字後的記錄媒體。此外，媒體載置面4 也藉由加熱機構1 8而被加熱，因此得以有效率地使樹脂 墨水熱硬化，因而，利用樹脂墨水可實現有效率的印字動 作。 再者，加熱燈單元40安裝有冷卻機構50，加熱燈單 元40所產生的熱藉由冷卻機構50而有效率地放出。因此 ，可防止配置在鄰接位置的噴墨頭1 1因來自加熱燈單元 40的熱而被加熱，致使引起噴嘴阻塞、噴墨頭自體的熱破 壞等。 此外，本例中，藉由使台5進行升降而得以調整壓板 間隙，因此自薄布、薄膜等至厚樹脂板、金屬板、或木製 板等，對各種厚度的記錄媒體，皆可不降低印字品質地進 行印字。 接著，本例之架台2係矩形框狀物，但亦可利用將跨 設在其左右之導件框1 5、1 6之間的前框2 5予以取下之構 成者。於該情形下，藉由在配置於左右之導件框1 5、1 6 之間的台5安裝車輪等的方式，可將台5從位於左右之導 件框1 5、1 6之間的設置位置拉出。拉出台5將記錄媒體 搭載在其他地方，再將搭載著記錄媒體之台，放入左右之 導件框1 5、1 6之間以定位，如此即可形成設置有記錄媒 -12- 200911550 體的狀態。藉此可簡單且有效率地進行記錄媒體的交換 業。尤其，有利於在有重量的大型記錄媒體進行印字之 形。 此外，上述例係於大型噴墨印製機應用本發明之例 本發明當然亦同樣地可應用在紙、薄膜、布等進行印字 小型印製機。 (其他實施形態） 第4圖係表示冷卻機構5 0中的冷媒循環導管的配 例之說明圖。第4圖（a )之例中，以在加熱燈單元4 0 鏡筒44外周面包圍成螺旋狀的狀態，安裝冷媒循環導 5 1。第4圖（b )之例中，沿著加熱燈單元40的反射鏡 (燈蓋）背面’將冷媒循環導管51安裝成圓錐梯形。 接著’亦可組合冷卻機構5 0和隔熱材，使噴墨頭 不被加熱。例如’如第5圖所示，加熱燈單元40的鏡 44A係利用圓筒狀物，在其内周面以等角度間隔，例如 冷媒循環導管51朝鏡筒軸線方向以一定間距配置成螺 狀。在冷媒循環導管51内側以覆蓋鏡筒内周面及冷媒 環導管51的方式配置圓筒狀之隔熱材59。如此一來， 用散熱及隔熱作用即可防止噴墨頭11被加熱。 接著，在加熱燈單元40安裝冷卻機構50，並將冷 機構安裝在噴墨頭11或頭運載具1〇，亦可直接地冷卻 等。例如’如第6圖所示，以包圍搭載在頭運載具i 〇 噴墨頭1 1外周之狀態，配置頭側冷媒循環管7 1，且在 作 情 之 置 的 管 43 11 筒 將 旋 循 利 卻 該 的 其 -13- 200911550 兩端各自連接可撓性冷媒循環管71a、71b，並將該等拉出 到頭運載具1 〇外側，以和冷媒循環導管5 1呈並列狀態的 方式’連接在冷媒循環管53、54。根據此構成，可確實地 防止噴墨頭1 1陥於加熱狀態。 另一方面，亦可在噴墨頭1 1兩側採用配置加熱燈單 元40之構成。 (加熱器的控制方法） 此外，當印字對象之記錄媒體材質不同的情形等，各 記錄媒體之比熱不同，必須改變照射温度以適於使彈著在 該處的墨水液滴硬化。改變照射温度的方法只要控制加熱 手段例如加熱燈的驅動電壓、驅動電流即可。且，使遮光 濾光器進出於照射光的照射經路上，可増減照射光量改變 照射温度。 照射温度的切換控制，例如配置手動式選擇開關，藉 由操作該開關便可以多段式進行切換。且，在印製機驅動 器内搭載照射温度控制用程式，對應周圍温度、被選擇的 記錄媒體素材之種類等，自動地控制照射温度即可。 且，以僅在必須利用加熱器加熱時才進行的方式予以 控制爲佳。即，若僅在藉由噴墨頭11實際進行印字時’ 開啓加熱器將記錄媒體表面加熱，則可抑制噴墨頭11被 加熱且亦可減少利用加熱器之消耗電力。 此處，加熱燈單元之燈係利用鹵素燈等放電燈時’以 下述方式驅動控制鹵素燈爲佳。首先，當鹵素燈的開關開 -14- 200911550 啓時，瞬間點燈上升到目標温度。且，爲了提高温度上升 速度，藉由控制鹵素燈的驅動電壓之方式，可形成半點燈 狀態。 然後，僅在噴墨頭進行印字時，切換成全點燈狀態， 於此外之狀態下，保持熄燈或半點燈狀態。例如，噴墨頭 在其原點待機之狀態、噴墨頭清潔時保持在該狀態。再者 ，爲了不招致極端的温度上昇，在燈驅動控制電路使用熱 阻器、熱電偶，進行温度管理。且，非常時設有緊急停止 電路，強制地將燈切換成關閉。 此外，根據記錄媒體而必須變更照射温度，因此設置 照射温度控制電路爲佳。 【圖式簡單說明】 第1圖係適用本發明之噴墨印製機之槪略立體圖。 第2圖係第1圖之噴墨印製機之槪略構成圖。 第3圖係表示第1圖之加熱器及冷卻機構之槪略立體 圖及槪略構成圖。 第4圖係表示冷媒循環導管之配置例之說明圖。 第5圖係表示具備隔熱材之加熱器之說明圖。 第6圖係例示噴墨印製機之冷卻機構之說明圖。 【主要元件符號說明】 1 :噴墨印製機 2 :架台 -15- 200911550 3 ’·支持單元 4 :媒體載置面 5 :台 6、7 :垂直框 8 :水平框 9 :運載具導件 1 〇 :頭運載具 1 1 :噴墨頭 1 4 :運載具馬達 1 5、1 6 :導框 1 7 :送進馬達 1 8 :加熱機構 1 9 :電壓控制電路 2 1 :油壓驅動機構 22 :印製機控制盤 23 :頭驅動器 2 5 :前框 3 1 :樹脂墨水液滴 3 0 :記錄媒體 3 0 a :印字面 4 〇 :加熱燈單元 4 1 :鹵素燈 42 :散熱用開口 43 :反射鏡 -16 200911550 4 4、4 4 A :鏡筒 5 〇 :冷卻機構 5 1 :冷媒循環導管 5 1 a、5 1 b :兩端部分 5 2 :冷媒循環泵 5 3、5 4 :冷媒循環管 5 5 :冷卻裝置 5 9 :隔熱材 7 1 :頭側冷媒循環導管 7 1 a、7 1 b :可撓性冷媒循環管 X :印製機寬度方向 Y ’·印製機前後方向 -17-

Claims (1)

1. 200911550 十、申請專利範圍 1 ·—種噴墨印製機，其特徴爲： 具有： 噴墨頭； 壓板’用於規定該噴墨頭之印字位置； 加熱器，對自前述噴墨頭噴出而彈著在前述壓板上的 記錄媒體之墨水液滴，予以加熱； 頭運載具，係承擔保持前述噴墨頭及前述加熱器；及 冷卻機構，是爲了冷卻前述加熱器中的散熱用開口以 外之外周面部分； 該冷卻機構具備： 冷媒循環導管（Pipe )，係於前述加熱器之外側及/或 内側’以接觸在該加熱器的構成零件之接觸狀態下來進行 配置； 冷媒循環泵，係配置在不干渉前述頭運載具之既定位 置； 可撓性之冷媒循環管（Tube )，係連通前述冷媒循環 導管及前述冷媒循環泵之間；及 冷卻装置’是爲了冷卻流動在該冷媒循環管之冷媒。 2 ·如申請專利範圍第1項之噴墨印製機，其中， 則述加熱益係事先具備了其中一方之開口端當作前述 散熱用開口的筒狀之框體， 前述冷媒循環導管係配置成接觸在該框體的外周面及 /或内周面之狀態。 -18- 200911550 3. 如申請專利範圍第2項之噴墨印製機，其中， 前述冷媒循環導管係沿前述框體之外周面及/或内周 面，配置成螺旋狀。 4. 如申請專利範圍第2項之噴墨印製機，其中， 沿前述框體之内周面事先配置有隔熱材， 前述冷媒循環導管係配置在前述内周面和前述隔熱材 之間。 5. 如申請專利範圍第1項之噴墨印製機，其中， 前述加熱器具備：鹵素燈等放電燈；反射鏡，使來自 該放電燈的射出光朝向前述散熱用開口反射；及筒狀之鏡 筒，係自該反射鏡之射出用開口以同軸狀態朝射出方向延 伸。 6. 如申請專利範圍第5項噴墨印製機，其中， 前述冷媒循環導管係配置成接觸在前述鏡筒的外周面 及/或内周面之狀態。 7. 如申請專利範圍第6項噴墨印製機，其中， 前述冷媒循環導管係以接觸在前述反射鏡的外周面之 狀態下來進行配置。 8. 如申請專利範圍第6項或第7項之噴墨印製機， 其中， 前述冷媒循環導管係配置成螺旋狀。 9. 如申請專利範圍第1項之噴墨印製機，其中， 前述冷卻機構具備了以接觸在前述噴墨頭及/或前述 頭運載具的構成零件之接觸狀態下來進行配置之頭側冷媒 -19- 200911550 循環導管， 冷媒係自前述冷媒循環栗經由前述冷媒循環管及前述 頭側冷媒循環導管來進行循環。 10.如申請專利範圍第1項之噴墨印製機，其中， 前述噴墨頭係藉由樹脂墨水（Resin ink)等熱硬化性 墨水進行印字者。 -20-