JP2019162849A - 液体を吐出する装置 - Google Patents

Abstract

【課題】媒体の乾燥効率を向上させることが可能な液体を吐出する装置を提供する。【解決手段】本発明の液体を吐出する装置は、媒体が搬送される搬送経路と、搬送経路上で搬送される媒体に液体を吐出する液体吐出ヘッドと、媒体が排出される排出トレイと、媒体を乾燥させる乾燥装置と、を備える。搬送経路は、媒体を媒体の被液体吐出面を内側にして曲げる第１曲げ部を含み、排出トレイは、媒体を媒体の被液体吐出面を内側にして曲げる第２曲げ部を有し、第１曲げ部により曲げられた媒体の曲率は、第２曲げ部により曲げられた媒体の曲率よりも大きく、乾燥装置は、第１曲げ部上で搬送される媒体を乾燥させる。【選択図】図３

Description

本発明は、液体を吐出する装置に関する。

液体を吐出する装置において、媒体に付着した液体を乾燥させるために、媒体の搬送経路上に乾燥装置を設ける構成が開示されている（例えば特許文献１等）。また、排紙トレイに凹凸を設けることで媒体を曲げて、カールを抑制する構成が開示されている（例えば特許文献３等）。

しかし上述した先行技術においては、十分にカールを抑制することは困難であった。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、媒体が搬送される搬送経路と、前記搬送経路上で搬送される前記媒体に液体を吐出する液体吐出ヘッドと、前記媒体が排出される排出トレイと、前記媒体を乾燥させる乾燥装置と、を備えた液体を吐出する装置であって、前記搬送経路は、前記媒体を前記媒体の被液体吐出面を内側にして曲げる第１曲げ部を含み、前記排出トレイは、前記媒体を前記媒体の被液体吐出面を内側にして曲げる第２曲げ部を有し、前記第１曲げ部により曲げられた媒体の曲率は、前記第２曲げ部により曲げられた媒体の曲率よりも大きく、前記乾燥装置は、前記第１曲げ部上で搬送される前記媒体を乾燥させることを特徴とする液体を吐出する装置である。

本発明によれば、媒体のカールをより効率的に低減することができる。

図１は、液体を吐出する装置（画像形成装置）の全体概略図である。 図２は、液体を吐出する装置（画像形成装置）の内部概略図である。 図３は、第１実施形態における搬送経路及びその周辺構成の詳細説明図である。 図４は、第１実施形態における搬送経路及びその周辺構成の詳細説明図である。 図５は、第１実施形態における排紙トレイの斜視図である。 図６は、第１実施形態における排紙トレイの正面図である。 図７は、経過時間とカール量及びカール方向の関係図である。 図８は、第１実施形態における搬送経路及びその周辺構成の詳細説明図である。 図９は、第１実施形態における排紙トレイの正面図である。 図１０は、第１実施形態における用紙の曲げ方向に関する詳細説明図である。 図１１は、第２実施形態における搬送経路及びその周辺構成の詳細説明図である。 図１２は、第３実施形態における搬送経路及びその周辺構成の詳細説明図である。 図１３は、第３実施形態における搬送経路及びその周辺構成の詳細説明図である。 図１４は、第４実施形態における搬送経路及びその周辺構成の詳細説明図である。 図１５は、第５実施形態における搬送経路及びその周辺構成の詳細説明図である。 図１６は、第６実施形態における搬送経路及びその周辺構成の詳細説明図である。 図１７は、第７実施形態における搬送経路の平面図である。

（第１実施形態）
図１および図２を用いて、液体を吐出する装置（画像形成装置）１０００の概略について説明する。液体を吐出する装置１０００は、装置本体１００１と、給紙トレイ２と、排紙トレイ１０と、操作部９００と、ＡＤＦ９０１と、カートリッジホルダ９１０と、カートリッジ９１２と、後処理装置１４とを備える。

給紙トレイ２は、用紙Ｐ（媒体）を収納する。排紙トレイ１０は、後述する液体吐出ヘッドにより画像等が形成された用紙Ｐの排出先である。排紙トレイ１０上には図２では図示されていない突起部１０１（第２曲げ部）が備えられている。突起部１０１の詳細については、図５，６を用いて後述する。操作部９００はタッチパネルや物理ボタン等を備え、ユーザーは操作部９００を介して装置本体に印刷命令等を指示することができる。ＡＤＦ９０１は、所謂スキャナー装置である。

カートリッジ９１２は、液体吐出ヘッドが吐出する液体（インクなど）を収容した液体収容容器であり、カートリッジホルダ９１０に装着される。カートリッジ９１２内の液体は、チューブ等を介して液体吐出ヘッドまで送液される。後処理装置１４は、用紙をステープラでまとめたり、用紙を折り曲げたりする装置である。

図２は、装置本体１００１の内部構成を図示した図である。装置本体１００１は、搬送ローラ４と、搬送経路６０と、乾燥装置２０と、液体吐出ヘッド７と、排出口８と、切替部１２とを備える。

搬送ローラ４は、給紙トレイ２や搬送経路６０上にある用紙Ｐを搬送方向へと搬送するためのローラである。搬送ローラ４は、モーター等の駆動源により回転駆動可能なものと、駆動力をもたずに軸受に嵌まり込んでいるだけのものを複数組み合わせている（本実施形態では区別しない）。

搬送経路６０は、給紙トレイ２上にある用紙Ｐを搬送するための経路であり、用紙Ｐが液体吐出ヘッド７の下方を通過した後に、用紙Ｐが排出口８から排出されるように構成されている。乾燥装置２０は、搬送経路６０上を搬送される用紙Ｐを乾燥させる装置で、具体的には送風装置などが挙げられる。搬送経路６０及び乾燥装置２０の詳細については、図３、図４を用いて後述する。

液体吐出ヘッド７は、搬送経路６０上にある用紙Ｐに対して液体を吐出する部分であり、圧電素子を用いたピエゾ型インクジェットヘッドや、熱を用いたサーマル型インクジェットヘッドなどを用いることが出来る。また本実施形態では、液体吐出ヘッドを用紙Ｐの搬送方向と交差する方向に複数並べた、所謂ライン型インクジェットヘッド（または、ワンパス型インクジェットヘッド）を用いている。

切替部１２は、用紙Ｐの搬送方向を切り替えるための爪であり、液体が吐出された用紙Ｐを後処理装置１４へと案内したり、排出口８へと案内したり、後述するスイッチバック経路６１へと案内する。

次に、本実施形態の搬送経路６０及び用紙の乾燥方法について、図３及び図４を用いてより詳細に説明する。

図３および図４は、図２における搬送経路６０及びその周辺を拡大した図である。搬送経路６０は、スイッチバック経路６１（第１曲げ部）と、排出経路６２（第１曲げ部）と、ヘッド上方経路６４と、吐出経路６３と、を含む。搬送経路６０に含まれるスイッチバック経路６１は、液体が吐出された用紙Ｐを用紙Ｐの被液体吐出面を内側にして曲げるため、また、用紙Ｐの表裏をスイッチバックさせるための経路である。

用紙Ｐを反転させる時は、用紙Ｐの搬送方向において液体吐出ヘッド７の下流に位置する切替部１２を動作させ、液体が吐出された用紙Ｐをスイッチバック経路６１に案内する。用紙Ｐがスイッチバック経路６１の端部付近（排出口８の近傍）まで到達した後に、搬送ローラ４の駆動を逆転させる等して、用紙Ｐを上流側へと搬送する。なお、用紙Ｐがスイッチバック経路６１の端部付近（排出口８の近傍）まで到達しているとき、図３に示すように用紙Ｐはスイッチバック経路６１に沿って曲がっている。

その後、用紙Ｐは液体吐出ヘッド７の上方にあるヘッド上方経路６４を介して、吐出経路６３へと搬送される。以上により、用紙Ｐの搬送方向および表裏を反転させることができる。

用紙Ｐの片面または両面への液体吐出が完了した後は、用紙Ｐは排出経路６２へと案内される（図４）。排出経路６２は、液体吐出ヘッド７と排出口８とを結ぶ経路であり、用紙Ｐは排出口８から排紙トレイ１０へと排出される。

また本実施形態では、鉛直方向において液体吐出ヘッド７の上方に排紙トレイ１０を配置した構成としているため、排出経路６２は液体吐出ヘッド７の下流から排出口８にかけて、液体吐出ヘッド７から離れるようにして湾曲して（反って）配設している。さらに、スイッチバック経路６１は、排出経路６２と隣接するように（沿うように）して配設している。

これにより、スイッチバック経路６１および排出経路６２を、小さいスペースに収めることができる。

また、搬送経路６０の近傍には、先述した乾燥装置２０（乾燥手段）が配置されている。具体的には、乾燥装置２０はスイッチバック経路６１及び前記排出経路６２に対向する位置に配置されている。乾燥装置２０は用紙Ｐに付着した液体を乾燥させるための装置であり、ファンなどを回転させて空気を送って乾燥させる装置や、ヒーター等の加熱部により用紙Ｐを加熱して乾燥させる装置などが挙げられる。もちろん、それらの組み合わせでも良い。また、乾燥手段には、ＵＶランプ等を用いて液体を硬化させる硬化手段も含むものとする。本実施形態では、乾燥装置２０は、ファンを回転させることで空気を送る送風装置としている。

ここで、乾燥装置２０は、スイッチバック経路６１上の用紙Ｐ及び排出経路６２上の用紙Ｐを乾燥させる。言い換えると、乾燥装置２０は、スイッチバック経路６１上の用紙Ｐ及び排出経路６２上の用紙Ｐを乾燥させることができるように配置される。より具体的には、乾燥装置２０による空気の送風方向（または、加熱部による加熱エネルギーの照射方向。ここではまとめて乾燥エネルギーの供給方向Ｆと呼称する。）上に、スイッチバック経路６１及び排出経路６２が配置されるようにしている。

これにより、乾燥装置２０による乾燥エネルギーは、スイッチバック経路６１に位置する用紙Ｐおよび、排出経路６２に位置する用紙Ｐの両方に供給されるので、搬送経路６０において用紙Ｐが乾燥エネルギーを享受できる範囲を広げることができ、乾燥効率を向上させることができる。

また本実施形態では、乾燥装置２０による乾燥エネルギーの供給方向Ｆにおいて、スイッチバック経路６１は、排出経路６２よりも乾燥装置２０側に配置している。言い換えれば、乾燥装置２０は、スイッチバック経路６１を挟んで排出経路６２と対向するように配置される。これにより、両面印刷時にスイッチバック経路６１へと搬送された用紙Ｐをすぐに乾燥させることができ、より効率的な乾燥を行うことが出来る。

なお、用紙Ｐに着弾した液体は用紙Ｐへと浸透していき、その過程で主に用紙Ｐの被液体吐出面側を膨潤させ、被液体吐出面側が凸になるようにして用紙Ｐがカールする（反る）ことがわかっている。

そこで本実施形態では、図３等に示すように、スイッチバック経路６１および排出経路６２は、乾燥装置２０による乾燥エネルギーの供給方向Ｆに向かって突出するように（乾燥エネルギーの供給方向Ｆの下流側が凸になるように）曲がり、用紙Ｐの被液体吐出面側を内側に曲げながら搬送する構成を採る。つまり、スイッチバック経路６１は、用紙Ｐの被液体吐出面が乾燥装置２０側に面するように用紙Ｐを搬送する。同様に、排出経路６２は、用紙Ｐの被液体吐出面が乾燥装置２０側に面するように用紙Ｐを搬送する。これにより、乾燥装置２０からの乾燥エネルギーは、用紙Ｐの被液体吐出面側に供給される。

またこれにより、スイッチバック経路６１は、用紙Ｐを用紙Ｐの被液体吐出面を内側にして曲げることができる。言い換えれば、スイッチバック経路６１は、被液体吐出面側を凸にしてカールしようとする用紙Ｐを、逆方向へと曲げる（反らせる）。これにより、用紙Ｐのカールを矯正している。そしてその矯正をしつつ、乾燥エネルギーを被液体吐出面側へと供給することで、よりカールを矯正している。なお、「カール」は「反り」とほぼ同義であり、意味としては「しわ」や「よれ」なども含む。つまり、用紙Ｐのカールとは、用紙Ｐが湾曲した状態を意味し、被液体吐出面側が盛り上がる（凸になる）。

なおここでは、スイッチバック経路６１（第１曲げ部）が用紙Ｐを曲げる時の用紙の曲率を１／Ｒ１として表している（Ｒ１は曲線部の半径）。なお、用紙Ｐに与えられる曲率のうち、最大となる曲率を１／Ｒ１としている。本実施形態ではスイッチバック経路６１の曲率と排紙経路６２の曲率を略等しくしているが、異なるようにしても良い。

次に、本実施形態の突起部１０１（第２曲げ部）の詳細について、図５および図６を用いて説明する。

図５は、装置本体１００１の斜視図である。装置本体１００１は、先述した排出口８と排紙トレイ１０に加えて、突起部１０１を備える。突起部１０１は、排紙トレイ１０の表面から上方へ突出し、用紙Ｐを曲げるための部材である。また突起部１０１は、用紙Ｐの幅方向（排紙方向と直交する方向）において排紙トレイ１０の中央近傍で、用紙Ｐの排紙方向に沿って長尺に設けられている。

図６は、突起部１０１近傍の構成を、用紙Ｐの搬送方向から見た時の図である。排紙口８から排紙された用紙Ｐは、用紙Ｐの幅方向の中央近傍が突起部１０１の上端部分に接するようにして重ねられる。これにより、用紙Ｐを図６のように用紙Ｐを用紙Ｐの被液体吐出面を内側にして曲げる（反らせる）ことができる。このとき、突起部１０１（第２曲げ部）が用紙Ｐを曲げる時の用紙Ｐの曲率を１／Ｒ２で表している（Ｒ２は曲線部の半径）。なおここでは、用紙Ｐに与えられる曲率のうち、用紙Ｐの幅方向における中央近傍の曲率を１／Ｒ２としている。

また、排出経路６２は、液体が吐出された用紙Ｐをスイッチバックさせるようにしながら排紙トレイ１０に向かうように構成されているため、排紙トレイ１０に排出された用紙は、被吐出面を下にして排紙される（いわゆるフェイスダウン排紙）。従って、突起部１０１（第２曲げ部）による用紙Ｐの曲げは、スイッチバック経路６１（第１曲げ部）による曲げ方向と同様に、被吐出面を内側にした曲げ方向である。

ここで本実施形態では、スイッチバック経路６１（第１曲げ部）および排紙経路６２（第１曲げ部）により曲げられた用紙Ｐの曲率は、突起部１０１（第２曲げ部）により曲げられた用紙Ｐの曲率よりも大きくしている。つまり、スイッチバック経路６１（第１曲げ部）および排紙経路６２（第１曲げ部）より曲げられた用紙Ｐの曲率を１／Ｒ１とし、突起部１０１（第２曲げ部）により曲げられた用紙Ｐの曲率を１／Ｒ２としたとき、（１／Ｒ１）＞（１／Ｒ２）となるようにしている。言い換えれば、第２曲げ部よりも第１曲げ部による曲げのほうが、より強力な曲がりとなるようにしている。これにより、更に効率的なカール抑制とすることができる。以下、その理由について説明する。

先述したように、用紙Ｐに着弾した液体は用紙Ｐへと浸透していき、その過程で主に用紙Ｐの被液体吐出面側を膨潤させ、被液体吐出面側が凸になるようにして用紙Ｐがカールすることがわかっている。このカールを、ここではバックカールと呼称する。

一方で、液体を吸収した用紙Ｐをある程度の時間（数時間）放置しておくと、バックカールとは逆の方向にカールする（つまり、被液体吐出面側を凹にしてカールする）こともわかっている。このカールを、ここではフェイスカールと呼称する。

特に排紙トレイ１０上に排紙された用紙Ｐは、連続印刷時や、ユーザーが放置している時に長時間放置されやすく、そうした場合にフェイスカールが特に多く発生しやすい。また、片面印字時は液体の付着量が用紙Ｐの表裏で偏るため、カール量が多くなる傾向にある。なお、フェイスカールが発生しなかったとしても、印字直後のバックカールは時間とともに次第に減少していく。

図７は、液体が吐出された用紙Ｐのカール方向及びカール向きと時間経過の関係を示すグラフである。縦軸はカール方向及びカール向きを表し、上側であればバックカール、下側であればフェイスカールであることを意味する。なお、以降に記載する内容は発明者の知見や考察に基づいて記載されたものであるが、効果の発生原理を限定するものではない。用紙の材質や厚み、インク成分等によって、カールの大小や推移は変わることもある。

実線で示す線Ａは、用紙Ｐに液体を吐出した後、矯正や乾燥を行わなかったときの例を示すものである。先述したように、吐出直後は大きくバックカールするため、ユーザーはカールした用紙を取り出すことになる。また、カール量が小さくなるまでの数時間の間、排紙トレイ上に用紙を放置することはあまり現実的ではない。

一点鎖線で示す線Ｂは、用紙Ｐに液体を吐出して排紙トレイに排出した後、第２曲げ部のみ（突起部１０１）で用紙Ｐを矯正したときの例を示すものである。この場合、吐出直後のカール（バックカール）の抑制効果は十分に得られるものの、時間経過に伴いフェイスカールが生じ、第２曲げ部による用紙Ｐの矯正方向がフェイスカールを促進させる方向となるため、用紙Ｐのカール量がかえって増加してしまう場合がある。つまり線Ａで示した場合と比較してカールが小さくなるタイミングが少しずれただけであり、ユーザーが用紙を回収する時間が遅い場合は、むしろ線Ａで示す場合よりもカールが大きくなってしまう。もちろん、用紙の回収が早すぎた場合もカールが大きい。このように、線Ａ及び線Ｂにて説明したように、用紙矯正力が小さすぎても大きすぎても、不具合を生じる可能性がある。

破線で示す線Ｃは、線Ｂの場合と比較して、更に第１曲げ部にて用紙に送風するなどして乾燥させつつまげて矯正させた時のカール量を示している。なおこの時、第１曲げ部の曲率と第２曲げ部の曲率は同じとしている。この例では、第１曲げ部で用紙を乾燥させつつ矯正することで大きなカール矯正力を得ることができ、用紙の排出直後のカール量は先述した場合と比較して小さい。しかし、第２曲げ部の曲率が第１曲げ部と同等である（比較的大きい）ため、その後はバックカールを促進させてしまう。従って、用紙の排出後から間もなく用紙が大きくカールしている可能性が高い。

太線で示す線Ｄは、本実施形態を用いた時のカール量を示す。本実施形態では、（１／Ｒ１）＞（１／Ｒ２）とすることで、第２曲げ部による用紙Ｐの矯正量が第１曲げ部による矯正量よりも相対的に小さくなる。これにより、例えば時間経過に伴って排紙トレイ１０に排出された用紙Ｐにフェイスカールが生じ、第２曲げ部による用紙Ｐの矯正方向がフェイスカールを促進させる方向となった時も、矯正力が小さいためにカールが促進されにくい。つまり、排紙直後も、排紙後長時間経った後も、どちら場合のカール量も低減させることができる。

また、仮にフェイスカールが発生しなかったとしてもバックカール量は次第に減少するため、第２曲げ部による用紙Ｐの矯正量が第１曲げ部による矯正量よりも相対的に小さいことが、減少したカール量に対してより適切な矯正量となり、効率的にカールを抑制することができる。

また、第１曲げ部による用紙Ｐの矯正量が第２曲げ部による矯正量よりも相対的に大きいため、バックカールが主である用紙Ｐをより強力に矯正することができる。

さらに、本実施形態では比較的カール量の大きなバックカールをより矯正するために、乾燥装置２０がスイッチバック経路６１（または排出経路６２）上で搬送されている用紙Ｐを乾燥させるように配置している。これらの構成により、印字直後に発生しやすい比較的カール量の大きなバックカールに対しては、（１／Ｒ１）＞（１／Ｒ２）とすることによる大きな曲率と乾燥装置２０による乾燥を組み合わせることでより大きな矯正力としつつ、その後生じる比較的カール量の小さなフェイスカールに対しては、（１／Ｒ１）＞（１／Ｒ２）とすることによる小さな曲率で矯正することで適切な矯正力とし、効率的にカールを抑制することができる。

なお、仮にフェイスカールが発生しなかったとしてもバックカール量は時間経過に伴い次第に減少するため、第２曲げ部による用紙Ｐの矯正量が第１曲げ部（及び乾燥装置２０）による矯正量よりも相対的に小さいことが、減少したカール量に対してより適切な矯正量となり、効率的にカールを抑制することができる。

また、突起部１０１は垂直方向において移動可能に構成し、時間経過とともに下方に移動させ、用紙Ｐに与える曲率が小さくなるように構成することが望ましい。これにより、時間とともに生じるフェイスカールや、時間とともに減少するバックカールに合わせて矯正力を小さくすることができ、より効率的なカール抑制効果を得ることができる。

本実施形態では、用紙Ｐの曲げの強さを、用紙Ｐに与えられる曲率で説明したが、図８及び図９を用いて、用紙Ｐの曲げの強さを装置本体１００１に備えられた各部の構成を用いて説明する。

図８は、第１曲げ部としてのスイッチバック経路６１の構成を図示した図面である（先述した構成うち一部を省略している）。スイッチバック経路６１は、始点６１ａと終点６１ｂとを結ぶ経路からなっている。ここで始点６１ａは、用紙Ｐの搬送方向が水平方向から上向き方向へと変化する位置としている。また終点６１ｂは、用紙Ｐが反転するとき（より具体的には、用紙Ｐの搬送速度が０になるとき）の用紙Ｐの搬送方向端部の位置としている。

そして、始点６１ａと終点６２ｂとを結ぶ線分の垂線方向において、線分から最も遠いスイッチバック経路６１の一部までの距離をａ１とし、第１曲げ部６１の前記始点６１ａと前記終点６２ｂとの距離をｂ１としたとき、ａ１／ｂ１が第１曲げ部の曲げの強さに相当する。

なおここでは第１曲げ部としてスイッチバック経路６１を用いて説明したが、第１曲げ部を排出経路６２とする場合は、始点は用紙Ｐの搬送方向が水平方向から上向き方向へと変化する位置（例えば、切替部１２が設けられた位置）で、終点は排出口８の位置とすることができる。

図９は、図６と同様に、突起部１０１近傍の構成を、用紙Ｐの搬送方向から見た時の図である。突起部１０１の突出方向において排紙トレイ１０の表面１０１ｂ（突起部１０１の根元）から、突起部１０１の最端部１０１ａまでの距離をａ２とし、突起部１０１上の用紙Ｐの用紙幅方向における用紙Ｐの一端から他端までの距離をｂ２としたとき、ａ２／ｂ２が第２曲げ部の曲げの強さに相当する。

そして、（ａ１／ｂ１）＞（ａ２／ｂ２）となるように各部位を構成することにより、先述したカール抑制効果を得ることができる。更に、排出経路６２の始点と終点をそれぞれａ１、ｂ１とし、スイッチバック経路６１の始点と終点をそれぞれａ０、ｂ０としたとき、（ａ０／ｂ０）＞（ａ１／ｂ１）＞（ａ２／ｂ２）とすることでカールの矯正力がより段階的になり、より効率的にカールを抑制することができる。

また、突起部１０１は垂直方向において移動可能に構成し、時間経過とともに下方に移動させ、用紙Ｐに与える曲率が小さくなるように構成することが望ましい。つまり、時間経過とともにａ２が小さくなるように構成することが望ましい。これにより、時間とともに生じるフェイスカールや、時間とともに減少するバックカールに合わせて矯正力を小さくすることができ、より効率的なカール抑制効果を得ることができる。

なお、先述した用紙のカールは、液体（インク）に含まれる水分量が高いほどカールの量が大きいことがわかっている。反対に、水分量があまり高くないインク（例えば水分量が２０質量％程度のインク）はそもそもカールが小さいため、本実施形態を組み合わせてしまうと、条件によってはかえって逆方向のカールが形成されてしまう場合もある（組み合わせの可能性を排除する意味ではない）。とくに、スイッチバック経路の曲率が小さい場合は逆方向カールの影響が顕著である。

そこで本実施形態では、特に水分量が５０質量％以上であるインクを用いることが好ましい。水分量が５０質量％以上であるインクを本実施形態と組み合わせることで、水分量の高いインクの吐出と、カールの抑制を両立することができる。水分量が５０質量％以上のインクは粘性が低く、液体吐出ヘッド７による液体吐出が安定する（例えば、高周波数での吐出が可能になる）などの利点がある。

また図３等に示すように、スイッチバック経路６１だけでなく排出経路６１も、乾燥装置２０による乾燥エネルギーの供給方向に向かって突出するように配置している。これにより、排出経路６１においても先述した逆方向カールを低減することができる。

次に、図１０を用いて用紙Ｐの曲げ方向について説明する。図１０は、搬送される用紙Ｐの平面図であり、用紙Ｐは矢印Ｘで示す搬送方向に搬送されている。この時のスイッチバック経路６１または排紙経路６２は、用紙Ｐを用紙Ｐの搬送方向と交差する方向を軸として曲げることになり、その軸（第１軸）はＣ１で表すことができる。これは先述したように、スイッチバック経路６１および排紙経路６２が、搬送方向Ｘに沿って搬送されている用紙Ｐを垂直方向に持ち上げるようにして構成されているためである。

また、突起部１０１（第２曲げ部）は、用紙Ｐを用紙Ｐの搬送方向Ｘと平行な方向を軸として曲げることになり、その軸（第２軸）はＣ２で表すことができる。つまり、Ｃ２（第２軸）はＣ１（第１軸）と交差しており、突起部１０１は、用紙Ｐをスイッチバック経路６１（第１曲げ部）による曲げ軸Ｃ１と交差する方向を軸として曲げる。これは先述したように、突起部１０１が、搬送方向Ｘと直交する方向における中央部付近において、搬送方向Ｘに沿って長尺に設けられているためである。

これにより、用紙Ｐを２つの軸で曲げる（反らせる）ことができ、１つの軸で反らせたときと比べて用紙の矯正方向が多面的となり、より効率的なカール抑制を行うことができる。なお、「Ｃ１を軸にして曲げる」とは、「用紙の搬送方向と直行する方向からみて凸になるように曲げる」と言い換えることができる。また、「Ｃ２を軸にして曲げる」とは、「用紙の搬送方向（または用紙の排出方向）からみて凸になるように曲げる」と言い換えることができる。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態について図１１を用いて説明する。図１１は、複数枚の印刷を行った時の装置本体の概略図である。

例えば、ユーザーが装置本体に対して複数枚の印刷指示をした場合、搬送経路６０上には複数の用紙Ｐが同時に位置することが想起される。この際、排出経路６２において、乾燥装置２０による乾燥エネルギーが供給される範囲（被供給範囲Ａｆと呼称する）に用紙Ｐが位置している時に、スイッチバック経路６１に位置する用紙Ｐが被供給範囲Ａｆを覆い隠す（言い換えれば、用紙Ｐが乾燥エネルギーの供給線上に重なる）と、排出経路６２にある用紙Ｐを効率的に乾燥させることができない。

そこで本実施形態では、排出経路６２の被供給範囲Ａｆに用紙Ｐ（第１の媒体）が位置している時は、スイッチバック経路６１で搬送される用紙Ｐ（第２の媒体）が、乾燥装置２０からみて被供給範囲Ａｆの全部を覆わないように構成している。なお「全部を覆わない」とは、図１１に示すように、スイッチバック経路６１で搬送される用紙Ｐ（第２の媒体）が、乾燥装置２０からみて被供給範囲Ａｆの一部を覆っている形態も含むし、スイッチバック経路６１で搬送される用紙Ｐ（第２の媒体）が、乾燥装置２０からみて被供給範囲Ａｆを全く覆わない形態を含む。

具体的には、搬送ローラ４の駆動量を調整したり、スイッチバック経路６１および排出経路６２の距離を調節して用紙の搬送量を調節することで、上記の搬送方法が可能になる。

これにより、乾燥エネルギーがスイッチバック経路６１にある用紙Ｐに遮られて、排出経路６２にある用紙Ｐまで届かなくなることが低減されるため、より効率的な乾燥を行うことができる。なお、乾燥効率をより向上させるためには、排出経路６２の被供給範囲Ａｆに用紙Ｐ（第１の媒体）が位置している時は、スイッチバック経路６１で搬送される用紙Ｐ（第２の媒体）が、乾燥装置２０からみて被供給範囲Ａｆと全く重ならないようにするとよい。しかし、全く重ならないように搬送する場合は搬送時間がかかってしまうことがあるため、図１１に示すようにスイッチバック経路６１の用紙Ｐが乾燥装置２０からみて被供給範囲Ａｆの一部を覆い、一部の供給エネルギーを享受してしまっても構わない。このようにすれば、印刷時間を短縮と、用紙の乾燥効率を両立させることができる。

また、乾燥装置２０として送風装置を用いた場合は、空気の移動は熱の移動等と比較して用紙Ｐを回り込みにくいため、本実施形態による乾燥効率の上昇効果が大きい。

なお「被供給範囲」は、乾燥装置２０を送風装置とした場合は「被送風範囲」「受風範囲」、乾燥装置２０を加熱送風とした場合は「被照射範囲」や「被加熱範囲」、乾燥装置２０をＵＶランプ等の硬化線照射装置とした場合は「被照射範囲」等と言い換えることができ、構成を限定するものではない。

（第３実施形態）
次に、第３実施形態について図１２および図１３を用いて説明する。

本実施形態では、先述した各実施形態と比較して、乾燥装置２０の配置が異なる。具体的には、乾燥装置２０は排出経路６２を挟んでスイッチバック経路６１と対向する側に配置されており、用紙Ｐの被液体吐出面側とは逆側（つまり裏面）に向かって供給エネルギーを供給するようにしている。

用紙Ｐに付着する液体が多量の場合は、印刷直後の液体が乾ききっていない状態で強い風を当ててしまうと、液体が移動してしまい印刷品質を損なってしまう場合もある。そのような場合において本変形例は有効であり、裏面から乾かすことで液体の移動を防ぐことが出来る。

（第４実施形態）
次に、第４実施形態について図１４を用いて説明する。

本実施形態は、先述した各実施形態における乾燥装置２０を、加熱装置２１にしたものである。加熱装置２１は、例えば伝熱ヒーターなどにより構成されている。加熱装置２１による乾燥エネルギーの多くは熱エネルギーとなるため、スイッチバック経路６１を構成する部品（例えばプラスチックなど）を介して伝熱することができる。従って、ファンを用いた送風装置と比較して、スイッチバック経路６１の奥側（つまり排出経路６２側）まで乾燥エネルギーが届きやすくなり、より効率的な乾燥を行うことができる。

（第５実施形態）
次に、第５実施形態について図１５を用いて説明する。

本実施形態は、先述した第１実施形態の構成に、遮蔽部３０を加えている。遮蔽部３０は用紙Ｐの搬送方向において液体吐出ヘッド７の下流側で、用紙Ｐの幅方向に沿って長尺に設けられている。これにより、乾燥装置２０の乾燥エネルギー（例えば送風）が反射して液体吐出ヘッド７近傍まで到達し、液体吐出に影響を与えることを低減できる。

（第６実施形態）
次に、第６実施形態について図１６を用いて説明する。

本実施形態では先述した各実施形態と比較して、乾燥手段として加熱装置２２を設けている。加熱装置２２は、スイッチバック経路６１および排出経路６２の両方に隣接して配置され（スイッチバック経路６１と排出経路６２との間に挟まるようにして配置され）ている。これにより加熱装置２２による乾燥エネルギーを、スイッチバック経路６１だけでなく排出経路６２にも与えることができ、より効率的な乾燥を行うことができる。

（第７実施形態）
次に、第７実施形態について図１７を用いて説明する。

図１７は、スイッチバック経路６１の平面図（用紙Ｐの紙面と直交する方向から見た時の図）である（スイッチバック経路６１の湾曲は考慮せずに図示している）。

スイッチバック経路６１は、先述した搬送ローラ４と、孔部４２を有する。孔部４２は搬送ローラ４を保持するためのスペースであり、孔部４２の内周部で搬送ローラ４から伸び出た軸４１を保持することで、孔部４２の内壁と搬送ローラ４との間に隙間４３を形成している。これにより、乾燥装置２０による乾燥エネルギーは孔部４２（言い換えれば、搬送ローラ４と孔部４２との隙間である隙間４３）を通ることができ、乾燥エネルギーをより効率よく排出経路６２まで到達させることができる。

また、搬送ローラ４の保持とは関係ない部分に別途孔部４４を設けても同様の効果を得ることができる。また本構成は、スイッチバック経路６１だけでなく排出経路６２を始めとする他の搬送経路にも適応可能である。

以上、本発明に係る各実施形態について説明したが、本発明は、上述の各実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上述の実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

なお、本願において、吐出される液体は、ヘッドから吐出可能な粘度や表面張力を有するものであればよく、特に限定されないが、常温、常圧下において、または加熱、冷却により粘度が３０ｍＰａ・ｓ以下となるものであることが好ましい。より具体的には、水や有機溶媒等の溶媒、染料や顔料等の着色剤、重合性化合物、樹脂、界面活性剤等の機能性付与材料、ＤＮＡ、アミノ酸やたんぱく質、カルシウム等の生体適合材料、天然色素等の可食材料、などを含む溶液、懸濁液、エマルジョンなどであり、これらは例えば、インクジェット用インク、表面処理液、電子素子や発光素子の構成要素や電子回路レジストパターンの形成用液、３次元造形用材料液等の用途で用いることができる。

液体を吐出するエネルギー発生源として、圧電アクチュエータ（積層型圧電素子及び薄膜型圧電素子）、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いるサーマルアクチュエータ、振動板と対向電極からなる静電アクチュエータなどを使用するものが含まれる。

「液体を吐出する装置」には、液体吐出ヘッド又は液体吐出ユニットを備え、液体吐出ヘッドを駆動させて液体を吐出させる装置が含まれる。液体を吐出する装置には、液体が付着可能なものに対して液体を吐出することが可能な装置だけでなく、液体を気中や液中に向けて吐出する装置も含まれる。

この「液体を吐出する装置」は、液体が付着可能なものの給送、搬送、排紙に係わる手段、その他、前処理装置、後処理装置なども含むことができる。

例えば、「液体を吐出する装置」として、インクを吐出させて用紙に画像を形成する装置である画像形成装置、立体造形物（三次元造形物）を造形するために、粉体を層状に形成した粉体層に造形液を吐出させる立体造形装置（三次元造形装置）がある。

また、「液体を吐出する装置」は、吐出された液体によって文字、図形等の有意な画像が可視化されるものに限定されるものではない。例えば、それ自体意味を持たないパターン等を形成するもの、三次元像を造形するものも含まれる。

上記「液体が付着可能なもの（媒体）」とは、液体が少なくとも一時的に付着可能なものであって、付着して固着するもの、付着して浸透するものなどを意味する。具体例としては、用紙、記録紙、記録用紙、フィルム、布などの被記録媒体、電子基板、圧電素子などの電子部品、粉体層（粉末層）、臓器モデル、検査用セルなどの媒体であり、特に限定しない限り、液体が付着するすべてのものが含まれる。

上記「液体が付着可能なもの（媒体）」の材質は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックスなど液体が一時的でも付着可能であればよい。

また、「液体を吐出する装置」は、液体吐出ヘッドと液体が付着可能なものとが相対的に移動する装置があるが、これに限定するものではない。具体例としては、液体吐出ヘッドを移動させるシリアル型装置、液体吐出ヘッドを移動させないライン型装置などが含まれる。

また、「液体を吐出する装置」としては、他にも、用紙の表面を改質するなどの目的で用紙の表面に処理液を塗布するために処理液を用紙に吐出する処理液塗布装置、原材料を溶液中に分散した組成液を、ノズルを介して噴射させて原材料の微粒子を造粒する噴射造粒装置などがある。

なお、本願の用語における、画像形成、記録、印字、印写、印刷、造形等はいずれも同義語とする。

４ 搬送ローラ
７ 液体吐出ヘッド
８ 排出口
１０ 排紙トレイ
２０ 乾燥装置（送風装置）
２１ 加熱装置
２２ 加熱装置
４１ 軸
４２ 孔部
４３ 隙間
６０ 搬送経路
６１ スイッチバック経路（第１曲げ部）
６２ 排出経路（第１曲げ部）
１０１ 突起部（第２曲げ部）
１００１ 装置本体（液体を吐出する装置、画像形成装置）

特開２０１１−０６８４８５号公報 特開２０１１−１９４８８８号公報 特開２０１３−１４４３７５号公報

Claims (7)

1. 媒体が搬送される搬送経路と、
   前記搬送経路上で搬送される前記媒体に液体を吐出する液体吐出ヘッドと、
   前記媒体が排出される排出トレイと、
   前記媒体を乾燥させる乾燥装置と、を備えた液体を吐出する装置であって、
   前記搬送経路は、前記媒体を前記媒体の被液体吐出面を内側にして曲げる第１曲げ部を含み、
   前記排出トレイは、前記媒体を前記媒体の被液体吐出面を内側にして曲げる第２曲げ部を有し、
   前記第１曲げ部により曲げられた媒体の曲率は、前記第２曲げ部により曲げられた媒体の曲率よりも大きく、
   前記乾燥装置は、前記第１曲げ部上で搬送される前記媒体を乾燥させる
   ことを特徴とする液体を吐出する装置。
2. 媒体が搬送される搬送経路と、
   前記搬送経路上で搬送される前記媒体に液体を吐出する液体吐出ヘッドと、
   前記媒体が排出される排出トレイと、
   前記媒体を乾燥させる乾燥装置と、を備えた液体を吐出する装置であって、
   前記搬送経路は、前記媒体を始点と終点との間で前記媒体を前記媒体の被液体吐出面を内側にして曲げながら搬送する第１曲げ部を含み、
   前記排出トレイは、前記排出トレイの表面から突出して前記媒体を前記媒体の被液体吐出面を内側にして曲げる第２曲げ部を有し、
   前記始点と前記終点とを結ぶ線分の垂線方向において前記線分から最も遠い第１曲げ部の一部までの距離をａ１、
   前記第１曲げ部の前記始点と前記終点との距離をｂ１、
   前記第２曲げ部の突出方向において前記排出トレイの表面から前記第２曲げ部の最端部までの距離をａ２、
   前記第２曲げ部上の前記媒体の用紙幅方向における前記媒体の一端から他端までの距離をｂ２としたとき、
   （ａ１／ｂ１）＞（ａ２／ｂ２）であり、
   前記乾燥装置は、前記第１曲げ部上で搬送される前記媒体を乾燥させる
   ことを特徴とする液体を吐出する装置。
3. 前記第２曲げ部は前記突出方向において移動可能であり、時間経過に伴って前記ａ２が小さくなる方向に移動する
   ことを特徴とする請求項２に記載の液体を吐出する装置。
4. 前記媒体の搬送方向をスイッチバックさせるスイッチバック経路６１の始点と終点をそれぞれａ０、ｂ０としたとき、（ａ０／ｂ０）＞（ａ１／ｂ１）＞（ａ２／ｂ２）となる
   ことを特徴とする請求項２または３に記載の液体を吐出する装置。
5. 前記液体は、水分を５０質量％以上含有する
   ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の液体を吐出する装置。
6. 前記第１曲げ部は、前記媒体を前記媒体の搬送方向と交差する第１軸を軸として曲げ、
   前記第２曲げ部は、前記第１軸と交差する第２軸を軸として曲げる
   ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の液体を吐出する装置。
7. 前記第１曲げ部は、前記媒体の搬送方向をスイッチバックさせるスイッチバック経路を含む
   ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の液体を吐出する装置。

Images