喷墨打印机的制作方法

专利名称：喷墨打印机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种喷墨打印机(inkjet printer)，该喷墨打印机一面使保持着形成有多个喷嘴的打印头(printer head)的托架(carriage)、相对于媒体支撑部所保持的印刷媒体而相对移动，一面使墨水(ink)的微粒子从喷嘴(nozzle)附着于印刷媒体、而在印刷对象面上描绘出文字或图形、花纹、照片等的信息。
背景技术：
如上所述的喷墨打印机是采用如下的构成，S卩，使液态的墨水微粒子附着于印刷媒体而进行高精细的描绘，而且对于打印头及印刷媒体而言，描绘区域中的温度管理均重要。另外，为了确保高印刷品质以及生产性，需要尽可能快地使附着于印刷媒体的墨水进行定影(photographic fixing)、干燥。因此，在以往的喷墨打印机中，已有如下的喷墨打印机，设置有加热器(heater)， 对压印平板(platen)进行加热，而使印刷媒体升温；以及热敏电阻器(thermistor)(温度检测单元)，对所述经加热的压印平板的温度进行检测。根据所述压印平板的检测温度、与操作员(operator)所设定的所期望的设定温度的温度偏差，而对压印平板进行加热，使温度保持恒定(例如参照专利文献1)。现有技术文献专利文献专利文献1 日本专利特开平11-20144号公报然而，对于如上所述的以往的喷墨打印机而言，虽然压印平板本身的温度被调节为所期望的设定温度，但实际上根据所使用的印刷媒体与墨水的种类等，或者受到印刷媒体与压印平板的热传导率特性的差异等的影响，压印平板的温度与印刷媒体的表面温度之间会产生温度偏差。即，存在如下的问题从压印平板进行了热传导的印刷媒体的表面温度处于完全未受到温度管理的状态，墨水的定影性会根据所述表面温度的高低而变差，且墨水会渗透或会产生色差(color mura)，从而有可能会使印刷品质下降。

发明内容
本发明是鉴于如上所述的问题而成的发明，目的在于提供采用如下的构成的喷墨打印机，能够将印刷媒体的表面温度调节为最适合于墨水的附着的温度。为了实现所述目的，本发明的喷墨打印机包括媒体支撑部(例如，实施方式中的压印平板20)，支撑着印刷媒体；托架，具有喷出墨水的打印头；托架移动机构，使托架沿着支撑于媒体支撑部的印刷媒体的印刷对象面而相对移动；加热器单元(例如，实施方式中的打印加热器70)，对印刷媒体进行加热调温；温度检测单元(例如，实施方式中的非接触型温度传感器(Sensor)SO)，与印刷对象面相向地安装于托架，且随着托架的相对移动，沿着相对移动方向来对印刷媒体的表面温度进行检测；以及温度控制单元(例如，实施方式中的控制单元(control unit) 100的温度控制部106及固态继电器(Solid State Relay,SSR)90)，利用基于温度检测单元的检测温度来使加热器单元驱动，以进行将印刷媒体的表面温度调节为规定的设定温度的控制。再者，对于所述本发明的喷墨打印机而言，加热器单元优选包含分割加热器单元 (例如，实施方式中的打印加热器71 75)，所述分割加热器单元(例如，实施方式中的打印加热器71 75)对于沿着相对移动方向而将印刷媒体分割为多个区域的各区域，分别进行加热调温，所述温度控制单元(例如，实施方式中的温度控制部106'及SSR 91 95)基于温度检测单元沿着相对移动方向对各区域进行检测所得的检测温度，而分别使相对应的分割加热器单元驱动，以进行将印刷媒体的表面温度均一化为规定的设定温度的控制。另外，对于所述本发明的喷墨打印机而言，较佳是，温度控制单元将利用打印头而附着有喷出量超过规定阈值的墨水的分割区域的表面温度，进行了调节为对应于打印头的喷出量的升温度与规定的设定温度相加所得的温度的控制。发明效果根据以所述方式构成的本发明的喷墨打印机，随着由托架移动机构引起的托架的相对移动，温度检测部沿着该相对移动方向而对印刷媒体的表面温度进行检测，因此，可基于该温度检测单元的检测温度，以使印刷媒体的表面温度达到所期望的设定温度的方式， 而使加热器单元驱动，从而进行反馈(feedback)控制。因此，可防止根据印刷媒体的表面温度与媒体支撑部的温度的差异而过分地调整温度，而且总是可将印刷媒体的温度调节为所期望的设定温度，因此，可使从打印头喷出至印刷媒体的墨水的定影性提高，从而能够高精度地对印刷媒体进行印刷。再者，本发明的喷墨打印机在显著地出现了所述印刷媒体与媒体支撑部的温度的差异的情况下特别有效果，例如在印刷媒体较厚的情况下、或在印刷媒体的热传导率与媒体支撑部的热传导率之间的差异大的情况下特别有效果。另外，优选采用如下的构成，S卩，加热器单元包含分割加热器单元，该分割加热器单元对于沿着托架的相对移动方向而将印刷媒体分割为多个区域的各区域，分别进行加热调温。在此种构成的情况下，可针对分割加热器单元的各个所述分割区域，借由温度检测单元来对印刷媒体的表面温度进行检测，基于该检测温度，以将印刷媒体的表面温度分布均一化为所期望的设定温度的方式来使加热器单元驱动，从而进行反馈控制。因此，能够遍及印刷媒体的整个描绘区域而将表面温度予以均一化，所以可在整个描绘区域中，均勻地使从打印头喷出至印刷媒体的墨水的定影性变稳定，从而可进一步使印刷品质提高。而且，温度控制单元优选进行如下的控制，即，将因打印头而附着有喷出量超过规定阈值的墨水的分割区域的表面温度，调节为对应于打印头的喷出量的升温度与规定的设定温度相加所得的温度。在此种构成的情况下，针对印刷媒体M中的墨水的附着量多的分割区域，可迅速地使墨水定影、干燥，因此，能够确保高印刷品质及生产性。而且，可以与墨水喷出量相对应的加热量来事先对印刷媒体进行预热，并针对印刷媒体M中的墨水的附着量少的分割区域，将设定温度抑制为相对较低的温度，从而可使消耗电力量减少，因此，也可发挥节能效果。


图1是从斜前方对应用了本发明的喷墨打印机进行观察所见的立体图。图2是从斜后方对所述喷墨打印机进行观察所见的立体图。
图3是表示构成所述喷墨打印机的装置本体的要部构成的正视图。图4是从图1中的箭头V方向所见的所述喷墨打印机的概略侧剖面图。图5是构成第1实施例的所述喷墨打印机的压印平板的概略正剖面图。图6是第1实施例的所述喷墨打印机的概要区块图。图7是构成第2实施例的所述喷墨打印机的压印平板的概略正剖面图。图8是第2实施例的所述喷墨打印机的概要区块图。图9是从图1中的箭头V方向所见的第3实施例的所述喷墨打印机的概略侧剖面图。图10是第3实施例的所述喷墨打印机的概要区块图。图11是表示构成所述喷墨打印机的加热器单元的变形例的概略正视图。
具体实施例方式以下，一面参照附图，一面列举三个实施例来对本发明的优选实施方式进行说明。 作为应用了本发明的喷墨打印机的一例，图1以及图2分别表示从斜前方对如下的类型的喷墨打印机进行观察所见的立体图、及从斜后方对该喷墨打印机进行观察所见的立体图。 所述喷墨打印机是使印刷媒体在X-Y这两个轴的一个轴上移动，且使打印头在另一个轴上移动的类型的喷墨打印机。并且，图3表示所述喷墨打印机中的装置本体的主要部分构成。 首先，参照所述附图来对喷墨打印机的整体构成进行说明。再者，在以下的说明中，将图1 中所标记的箭头F、箭头R、以及箭头U所指的方向分别称为前方、右方、以及上方来进行说明。实施例1喷墨打印机P大致包括横长矩形箱状的装置本体1，对于被称为媒体(media)的聚氯乙烯(Poly Vinyl Chloride, PVC)片材等的片状的印刷媒体M的印刷对象面，进行文字或图形等的印刷加工；以及支撑部2，将所述装置本体1支撑在容易进行作业的高度位置，在构成支撑部2的左右的脚部2a的前后设置有送出机构3以及卷绕机构4，所述送出机构3将卷绕成卷状的未加工状态的印刷媒体M送出至装置本体1，所述卷绕机构4对印刷已完成的印刷媒体M进行卷绕。装置本体1主要包括主体(body) 10，成为各机构的安装基础(base)；压印平板 20，支撑着印刷媒体M ；媒体移动机构30，使支撑于压印平板20的印刷媒体M前后地移动； 托架40，位于压印平板20的上方，且左右移动自如地受到支撑；托架移动机构50，使托架 40相对于支撑在压印平板20的印刷媒体M而左右地相对移动；多个打印头60，相对于印刷媒体M的印刷对象面而隔开规定间隙(gap)、且被保持于托架40 ；以及控制单元100，对喷墨打印机P的各部分的动作进行控制，如借由媒体移动机构30来使印刷媒体M前后移动， 借由托架移动机构50来使托架40左右地移动，以及使墨水从打印头60的各喷嘴喷出等。主体10包括本体框架(frame) 11。该本体框架11包括下部框架11L，设置有压印平板20或媒体移动机构30的进给辊31等；以及上部框架11U，设置有媒体移动机构30 的辊总成(roller assembly) 35或托架40的支撑构造。在上部框架IlU与下部框架IlL 之间、形成有横长窗状的媒体插通部15，该横长窗状的媒体插通部15可供印刷媒体M前后地插通。主体10被前盖(front cover) 13a以及侧盖(side cover) 13b所包围、且整体上构成为横长矩形的箱，所述前盖13a将本体框架11的中央部予以覆盖，且所述侧盖13b将本体框架11的左右予以覆盖。压印平板20位于主体10的左右中央部，在媒体插通部15的下侧前后地延伸、且设置于下部框架11L。在由打印头60形成的左右带状的描绘区域中形成有媒体支撑部21， 该媒体支撑部21在上表面呈水平地支撑着印刷媒体M。另外，图4表示从图1中的箭头V 方向所见的喷墨打印机P的概略侧剖面图。如该图4所示，压印平板20包括主压印平板 (main platen) 22，形成有媒体支撑部21 ；后压印平板(rear platen) 23，从主压印平板22 向后方延伸，且设置于主体10的后表面侧；以及前压印平板(front platen) 24，从主压印平板22向前方延伸，且设置于主体10的前端面。后压印平板23的后端侧以及前压印平板 24的前端侧分别描绘出平滑的曲线而向下方延伸。从送出机构3导入至压印平板20的印刷媒体M在后压印平板23 主压印平板22 前压印平板24的上表面平滑地移动，并被卷绕机构4所卷绕。在前压印平板24的前方下部(前方的排纸区域)，大致等间隔地并排设置有多个风扇(fan) 26，该风扇26将外部气体喷射至印刷媒体M的排纸部分，从而促进附着于印刷媒体M的墨水的干燥。在主压印平板22的媒体支撑部21，开口形成有多个小直径的吸附孔，并且在所述媒体支撑部21的下侧设置有减压室25，从而可设定为负压。借由使减压室25成为负压来将印刷媒体M吸附保持于媒体支撑部21，使得在印刷或切割(cutting)等的加工过程中，印刷媒体M的位置不会偏移。另外，图5表示压印平板20的概略正剖面图。如该图5所示，在主压印平板22的背面侧内置有打印加热器(电热加热器)70，该打印加热器(电热加热器)70对于媒体支撑部21上所支撑的印刷媒体M的大致整个描绘区域进行加热，借此，使从打印头60喷出的墨水粒的定影性提高。媒体移动机构30主要包括圆筒状的进给辊31，设置成可围绕左右延伸的旋转轴而旋转，且上部周面配设成露出至压印平板20的媒体支撑部21 ；伺服马达(servo motor) 33，对进给辊31进行旋转驱动；正时皮带(timing belt) 32，架设在结合于进给辊31 的轴端的从动滑轮、与结合于伺服马达33的轴端的驱动滑轮之间；以及多个辊总成35，各自包括自如地向前后旋转的夹送辊(Pinch roller) 36，且隔开左右规定间隔地配设在进给辊31的上方。辊总成35可移位设定至使夹送辊36弹性地卡合于进给辊31的夹紧位置、与使夹送辊36离开至进给辊31的上方的未夹紧(imclamp)位置。在将辊总成35设定至夹紧位置来使印刷媒体M夹入在上下的辊36、31之间的状态下，对伺服马达33进行旋转驱动， 借此，以与进给辊31的旋转角度相对应的进给量，即，以与从控制单元100输出至伺服马达 33的驱动控制值相对应的进给量，而向前后搬送印刷媒体M。再者，在图3中，一并记载了将辊总成35设定至夹紧位置的状态、与将辊总成35设定至未夹紧位置的状态这两个状态。在位于媒体插通部15的上方的上部框架IlU中，安装有与进给辊31呈平行地向左右延伸的导轨(guide rail)45。保持着多个打印头60的托架40以自如地左右移动的方式、而支撑于该导轨45。导轨45是也被称为直动引导件或线性引导件的直动轴承的支撑轨道。托架40固定在嵌合支撑于所述导轨45的滑块(slide block)(也被称为球形外壳(ball housing)等)上，借此，托架40在压印平板20的上方以向左右自如滑动的方式受到支撑，借由下述的托架移动机构50来使所述托架40向左右移动。托架移动机构50包括分别设置于导轨45左右的侧端附近的驱动滑轮51及从动滑轮52、对驱动滑轮51进行旋转驱动的伺服马达53、以及架设于驱动滑轮51与从动滑轮 52的无端带状的正时皮带55等。托架40连结固定于正时皮带55。借由控制单元100来对伺服马达53的旋转进行控制，以与从控制单元100输出至伺服马达53的驱动控制值相对应的进给量，使托架40向左右移动。打印头60是与印刷媒体M隔开规定间隙、而设置于托架40的下表面。打印头60 的配置构成有各种构成形态，可使用恰当的构成。在本实施方式中，例示了配置有左右并排的4个、共计8列喷嘴列的打印头、构成作为打印头60的构成，其中，所述打印头60是将两列喷嘴列平行地并排而形成，所述喷嘴列是各自喷出微细的墨水粒的多个喷嘴在前后方向上呈直线状地排列而成。此处，图6表示喷墨打印机P的概要区块图。控制单元100包括只读存储器(Read Only Memory，ROM) 101、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM) 102、控制部 103、以及操作面板(panel) 108等，其中，所述ROM 101写入有对喷墨打印机P的各部分的动作进行控制的动作控制程序(program)、或将后述的印刷媒体M的表面温度控制为恒定温度的温度控制程序；所述RAM 102暂时记忆着对印刷媒体M进行描绘的印刷程序等；所述控制部103针对从RAM 102读入的印刷程序、或从操作面板108输入的操作信号等而进行运算处理，且根据控制程序来对各部分的动作进行控制；所述操作面板108设置有显示喷墨打印机P的动作状态等的显示面板及各种操作开关(switch)。将由媒体移动机构30引起的印刷媒体M的前后移动、与由托架移动机构50引起的托架40的左右移动加以组合，使印刷媒体M与打印头60相对移动，且使墨水从打印头60的各喷嘴喷出至印刷媒体M，从而描绘与印刷程序相对应的信息。控制单元100设置于主体10的右侧上部，在配设成能够从主体前方进行操作的操作面板108中，设置有显示各种信息的液晶显示器OXD display)、对设定的功能进行选择的功能键(function key)、对执行内容进行选择的摇动键(jog key)、将选择内容予以输入的输入键(enter key)或将设定予以删除的清除键(clear key)等的各种操作按钮 (button)。因此，操作员可一面对液晶显示器的显示内容进行确认，一面对打印加热器70 的设定或打印条件进行设定，接着执行打印加工。设置有加热器面板110，该加热器面板110位于控制单元100(操作面板108)的下方，且显示内置于压印平板20的打印加热器70的状态。另一方面，可在操作面板108中， 对印刷媒体M的最适温度(最适合于使墨水粒附着于印刷对象面的印刷媒体M的表面温度)进行设定。操作面板108中所设定的所述设定温度(最适温度)的值被记忆于控制单元100内所设置的所述RAM 102。再者，根据印刷媒体M的材质或使用的墨水的类别、压印平板20的热传导率特性、以及周围的环境条件等，将印刷媒体M的最适温度设定为恰当的温度。此处，喷墨打印机P具有加热器控制功能，该加热器控制功能用以将印刷媒体M的表面温度调节为所述设定温度(最适温度)。如图6所示，用以实现所述加热器控制功能的控制构成包括非接触型温度传感器80，对印刷媒体M的表面温度进行检测；控制单元100 内的控制部103 ；以及SSR 90，电性连接于控制单元100与打印加热器70之间，且使打印加热器70驱动。非接触型温度传感器80是放射温度计，该放射温度计能够对从测定对象物的表面(印刷媒体M的印刷对象面)放射出的红外线的强度(红外线能量(energy))进行检测， 借此来对该表面温度进行测定。使该非接触型温度传感器80的检测面正对着印刷媒体M的印刷对象面，而将该非接触型温度传感器80安装于托架40的侧面部。一般而言，所述非接触型温度传感器(放射温度计)80的响应速度快，因此，即使托架40高速移动，也能够确实且正确地对作为测定对象物的印刷媒体M的表面温度进行测定。另外，非接触型温度传感器80随着由托架移动机构50引起的左右移动(扫描移动)，以一定的微小时间间隔来对从印刷媒体M放射出的红外线进行检测，将与检测出的红外线的强度相对应的模拟(analog) 电压信号依次输出至控制单元100。控制单元100的控制部103除了包括动作控制部104之外，还包括下述的A/D转换器(converter)(模拟数字(analog digital)转换部)105及温度控制部106，其中，所述动作控制部104对媒体移动机构30或托架移动机构50等的驱动以及打印头60的墨水粒的喷出进行控制。A/D转换器105将从非接触型温度传感器80输入的模拟电压信号转换成数字信号 (数字值)，并输出至温度控制部106。温度控制部106根据时刻地从A/D转换器105输出的输出值(数字值)来进行温度换算，且基于该检测温度Tm与预先设定于RAM 102的设定温度(最适温度)Ts来对温度偏差ΔΤ( = Ts-Tm)进行运算，且将与温度偏差Δ T相对应的驱动信号输出至SSR 90。此处，所谓所述检测温度Tm，例如是指在规定的印刷动作中，借由托架移动机构50来使非接触型温度传感器80与托架40成一体地进行一条路径(单道)的扫描移动时，以微小时间间隔从非接触型温度传感器80依次输入的印刷媒体M的各位置的表面温度(检测温度) 的值的平均值(或者也可设为最大值或最小值等)。SSR(固态继电器，Solid State Relay) 90是无接点型的加热器驱动元件 (device)，且基于来自温度控制部106的驱动信号(与温度偏差Δ T相对应的驱动量)而受到开闭驱动，借此，对打印加热器70的通电状态进行接通/断开(电力供给/阻断)切换，以将印刷媒体M的表面温度调节为设定温度Ts的方式，对打印加热器70的驱动进行控制。如此，温度控制部106对设定于RAM 102的印刷媒体M的设定温度Ts、与非接触型温度传感器80的检测温度Tm进行比较，以使印刷媒体M的表面温度达到最适温度(设定温度Ts)的方式，经由SSR 90来对打印加热器70的通电状态进行接通/断开切换，从而进行反馈控制。至以上的内容为止，对第一实施例的喷墨打印机P的整体构成进行了说明，以下， 说明使用本喷墨打印机P来对印刷媒体M进行所期望的印刷时的各构成构件等的动作。作为印刷对象物的印刷媒体M是以在压印平板20上从后方向前方搬送的方式而安装于喷墨打印机P。以所述印刷媒体M在压印平板20上夹入至上下的辊36、31之间的状态，使进给辊31旋转，借此向前方搬送所述印刷媒体M。此时，相对于载置在压印平板20 上的印刷媒体M，一面借由托架移动机构50来使托架40沿着导轨45而向左右往返移动， 一面使墨水粒从各打印头60的下表面的喷嘴喷出，借此，使所述墨水粒以所期望的图案(pattern)而附着于印刷媒体Μ。接着，以规定间距仅向前方搬送印刷媒体M之后，再次重复地进行如下的动作，即，一面使托架40向左右往返移动，一面使墨水粒从打印头60的喷嘴喷出。当如上所述的喷墨打印机P进行印刷动作时，非接触型温度传感器80与托架40 成一体地在印刷媒体M的上方进行扫描移动，且以微小时间间隔来对从印刷媒体M放射出的红外线进行检测，将与检测出的红外线的强度相对应的检测信号依次输出至控制单元 100。从非接触型温度传感器80输入的模拟信号由控制单元100内的A/D转换器105转换成数字信号之后，借由温度控制部106进行函数换算，从而换算成检测温度Tm。温度控制部 106对测定出的检测温度(印刷媒体M的表面温度的平均值)Tm、与预先记忆于RAM 102的设定温度Ts (印刷媒体M的最适温度)进行比较运算，从而计算出所述两个温度的温度偏差ΔΤ。接着，温度控制部106将与温度偏差Δ T的大小相对应的驱动信号输出至SSR 90， 而对打印加热器70的通电状态进行接通/断开控制。若电力供给至打印加热器70，则在此期间，经由压印平板20来对印刷媒体M进行加热，使印刷媒体M的表面温度缓慢地上升。 另一方面，若对于打印加热器70的电力供给被阻断，则在此期间，对于压印平板20以及印刷媒体M的加热中断，使印刷媒体M的表面温度缓慢地下降。如此，根据温度偏差ΔΤ的大小来对打印加热器70的通电状态进行接通/断开控制，借此，将相关描绘区域中的印刷媒体M的表面温度调节至设定温度Ts为止。接着，每当非接触型温度传感器80与托架40 —起在印刷媒体M的上方进行扫描移动时，包含重新以规定间距仅向前方送出的印刷媒体M的部分在内，对该印刷媒体M的表面温度进行测定。基于该温度偏差ΔΤ，以使印刷媒体M的表面温度达到设定温度Ts的方式，对打印加热器70的通电状态进行接通/断开控制，借此，能够总是将对应于托架40的扫描移动而依次被送出的印刷媒体M的表面温度持续维持在最适温度附近。此处，简单地对第一实施例的喷墨打印机P的效果进行归纳，本喷墨打印机P为如下的构成，即，基于在打印头60进行印刷动作的同时、由非接触型温度传感器80所测定 (实际测定)出的检测温度Tm，而求出与设定温度Ts之间的温度偏差ΔΤ，且以使印刷媒体M的表面温度达到最适温度的方式，对打印加热器70的通电状态进行接通/断开切换， 从而进行反馈控制。因此，可防止根据印刷媒体M的表面温度与压印平板20的温度的差异而过分地调整温度，而且总是将印刷媒体M的表面温度维持于所期望的最适温度，借此，可良好地使从打印头60喷出的墨水的定影性变得稳定，使喷墨打印机P的印刷品质提高。实施例2接着，图1以及图2表示第二实施例的喷墨打印机P'。该喷墨打印机P'的构成与第一实施例的喷墨打印机P的构成大致相同，以下主要对与喷墨打印机P之间的不同点进行说明。再者，标记着与喷墨打印机P相同的符号的构成要素，为所述第一实施例中所说明的构成。在第二实施例中，图7表示压印平板20的概略正剖面图。如该图7所示，在支撑着作为印刷对象物的印刷媒体M的主压印平板22的背面侧，设置有沿着托架40的扫描方向(左右方向)并排的多个打印加热器71、72、73、74、75。根据来自控制单元100'的温度控制部106'的指令，经由所述打印加热器71 75各自所对应的SSR 91 95，而独立地对通电状态进行接通/断开控制，以将所述打印加热器71 75予以驱动。再者，此处例示了分割为5个的打印加热器71 75，但分割数可为4以下，也可为6以上。在托架40的背面侧，设置有对该托架40的扫描方向位置(左右方向位置)进行检测的托架位置检测器81 (参照图8)。该托架位置检测器81的检测信号依次输出至控制单元100'。再者，作为所述托架位置检测器81，例如可例示线性编码器(linear encoder) 或旋转编码器(rotary encoder)等。图8表示喷墨打印机P'的概要区块图。如该图8所示，控制单元100'的控制部 103'除了包括所述动作控制部104、A/D转换器105、以及温度控制部106'之外，还包括对非接触型温度传感器80的位置进行检测的位置检测部107。位置检测部107基于从托架位置检测器81输入的检测信号，而对托架40的扫描方向位置进行检测，并且基于该检测位置，而计算出与托架40—体地进行扫描移动的非接触型温度传感器80的扫描方向位置。另一方面，将各打印加热器71 75的位置(座标) 记忆于RAM 102，借此，分别求出随着托架40的扫描移动而移位的非接触型温度传感器80、 与各打印加热器71 75的相对位置。温度控制部106'基于以微小时间间隔而从非接触型温度传感器80输入的印刷媒体M的表面温度信息、与从位置检测部107获得的非接触型温度传感器80的位置信息， 而求出印刷媒体M的相关描绘区域中的表面温度分布。温度控制部106'进一步基于记忆于RAM 102的各打印加热器71 75的位置(座标)，且根据所述印刷媒体M的表面温度分布，针对与各打印加热器71 75的配置相对应的印刷媒体M的各区域，而计算出表面温度的平均值(或者也可设为最大值、最小值)来作为检测温度Tm1 Tm5 ；并针对所述各区域， 而求出与预先设定于RAM 102的设定温度Ts之间的温度偏差Δ T1 Δ T5 ( Δ Tn = Ts-Tmn)， 接着将与该温度偏差ΔΙ\ Δ T5相对应的驱动信号分别输出至与各打印加热器71 75 相对应的SSR 91 95。SSR 91 95基于来自温度控制部106'的驱动信号(与温度偏差Δ T1 Δ T5相对应的驱动量)而分别受到开闭驱动，借此，对各打印加热器71 75的通电状态进行接通 /断开切换，以使印刷媒体M中的各区域的表面温度达到最适温度(设定温度Ts)的方式， 对各打印加热器71 75的驱动进行控制。如此，温度控制部106'以使印刷媒体M中的、与加热器配置相对应的各区域的表面温度达到最适温度(设定温度Ts)的方式(即，以将印刷媒体M的表面温度分布均一化为设定温度Ts的方式)，经由SSR 91 95来对打印加热器71 75的通电状态进行接通 /断开切换，从而进行反馈控制。至以上的内容为止，对第二实施例的喷墨打印机P'的整体构成进行了说明，以下，说明使用本喷墨打印机P'来对印刷媒体M进行所期望的印刷时的各构成构件等的动作。当喷墨打印机P'进行印刷动作时，非接触型温度传感器80与托架40成一体地在印刷媒体M的上方进行扫描移动，且以微小时间间隔来对从印刷媒体M放射出的红外线进行检测，且将与检测出的红外线的强度相对应的检测信号依次输出至控制单元100'。从非接触型温度传感器80输入的模拟信号由控制单元100 ‘内的A/D转换器105转换成数字信号，利用温度控制部106'进行函数换算，分别换算成与加热器配置相对应的各区域的检测温度Tmi Tm5。温度控制部106'对测定出的各区域的检测温度Tm1 Tm5、与预先记忆于 RAM 102的设定温度Ts进行比较运算，从而分别计算出温度偏差AT1 ΔΤ5。接着，温度控制部106'将与所述温度偏差AT1 Δ T5的大小相对应的驱动信号输出至对应的SSR 91 95，而对各打印加热器71 75的通电状态进行接通/断开控制。 关于被供给了电力的打印加热器71 75，在此期间，经由压印平板20来对印刷媒体M中的相关加热器的对应区域进行加热，使该对应区域的表面温度缓慢地上升。另一方面，关于电力供给已阻断的打印加热器71 75，在此期间，将对于印刷媒体M中的相关加热器的对应区域的加热予以中断，使该对应区域的表面温度缓慢地下降。如此，根据各温度偏差Δ \ Δ T5的大小来对打印加热器71 75的通电状态进行接通/断开控制，借此，将印刷媒体M 的描绘区域中的表面温度调节至设定温度Ts为止，在整个描绘区域中，将印刷媒体M的表面温度(表面温度分布)均一化为最适温度。接着，每当非接触型温度传感器80与托架40 —起在印刷媒体M的上方进行扫描移动时，包含重新以规定间距仅向前方送出的印刷媒体M的部分在内，而对印刷媒体M的表面温度进行测定，基于所述温度偏差Δ T1 Δ T5以使印刷媒体M的表面温度达到设定温度 Ts的方式，对各打印加热器71 75的通电状态进行接通/断开控制，借此，能够总是将对应于托架40的扫描移动而依次送出的印刷媒体M的表面温度均一化为最适温度。此处，简单地对第二实施例的喷墨打印机P'的效果进行归纳，本喷墨打印机P' 为如下的构成，即，针对与打印加热器71 75的配置相对应的印刷媒体M的各区域，分别求出与最适温度(设定温度Ts)之间的温度偏差AT1 Δ T5,以在整个区域中将印刷媒体 M的表面温度分布均一化为最适温度的方式，对各打印加热器71 75的通电状态进行接通/断开切换，从而进行反馈控制。因此，可在印刷媒体M的整个描绘区域中，将表面温度予以均一化，使墨水的定影性在整个印刷对象面上没有不均勻地变稳定，所以可进一步使喷墨打印机P'的印刷品质提高。再者，在所述第一实施例以及第二实施例中采用了如下的构成，S卩，仅在压印平板 20中的与媒体支撑部21相对应的部分(主压印平板22)设置电热加热器(打印加热器70、 71 75)，但并不限定于此种构成，例如也可在从主压印平板22向后方延伸的后压印平板 23的背面侧设置电热加热器(预热器，preheater) 0根据该构成，可使描绘之前的印刷媒体M变温热，从而能够抑制描绘区域中的急剧的温度变化，因此，更容易将相关描绘区域中的印刷媒体M的表面温度调节为最适温度。而且，也可在从主压印平板22向前方延伸的前压印平板24的背面侧设置电热加热器(后热器，after heater)。根据该构成，可进一步促进附着于印刷媒体M的墨水的干燥，因此，可更确实地获得使印刷品质提高的效果。实施例3接着，图1以及图2表示第三实施例的喷墨打印机P"。该喷墨打印机P"的构成与第一实施例及第二实施例的喷墨打印机P、P'的构成大致相同，以下主要对与喷墨打印机P、P'之间的不同点进行说明。再者，标记着与喷墨打印机P、P'相同的符号的构成要素，为所述第一实施例及第二实施例中所说明的构成。在该第三实施例中，与第二实施例同样地，在支撑着印刷媒体M的主压印平板22 的背面侧，设置有沿着托架40的扫描方向(左右方向)并排的多个打印加热器71、72、73、 74、75，并且在从主压印平板22向后方延伸的后压印平板23的背面侧，也设置有与托架40的扫描方向呈平行地并排的多个预热器171、172、173、174、175(参照图9、图10)。打印加热器71 75与预热器171 175在前后方向上，以一对一的关系而相向地配置。根据来自控制单元100"的温度控制部106"的指令，经由所述打印加热器71 75及预热器171 175各自所对应的SSR 91 95、SSR 191 195，而独立地对通电状态进行接通/断开控制， 将所述打印加热器71 75及预热器171 175予以驱动。再者，在以下的说明中，将印刷媒体M中的由预热器171 175加热的区域称为上游侧区域，从而与由打印加热器71 75 加热的描绘区域区分开。另外，如图9所示，非接触型温度传感器80"安装于从托架40向后方延伸的臂部 81，且配设在后压印平板23的上方。该非接触型温度传感器80"能够对印刷媒体M中的位于预热器171 175上的部分(即，印刷媒体M的上游侧区域)的表面温度进行测定。所述非接触型温度传感器80"随着由托架移动机构50引起的扫描移动，以一定的微小时间间隔来对从印刷媒体M的上游侧区域放射出的红外线进行检测，将与检测出的红外线的强度相对应的模拟电压信号依次输出至控制单元100"。图10表示喷墨打印机P"的概要区块图。如该图10所示，控制单元100〃的控制部103〃包括动作控制部104、A/D转换器105、温度控制部106〃、以及位置检测部107"。位置检测部107"基于从托架位置检测器81输入的检测信号，而对托架40的扫描方向位置进行检测，并且基于该检测位置，计算出与托架40成一体地进行扫描移动的非接触型温度传感器80"的扫描方向位置。另一方面，将预热器171 175的位置(座标)记忆于RAM 102，借此，分别求出伴随托架40的扫描移动而移位的非接触型温度传感器80" 与预热器171 175的相对位置。温度控制部106"基于从非接触型温度传感器80〃输入的印刷媒体M的上游侧区域的表面温度信息、与从位置检测部107"获得的非接触型传感器80"的位置信息，而求出印刷媒体M的上游侧区域的表面温度分布，以将该表面温度分布均一化为记忆于RAM 102的设定温度的方式，将与该表面温度分布相对应的驱动信号输出至SSR 191 195。另一方面，温度控制部106〃将记忆于RAM 102的印刷程序予以读出，参照与上游侧区域相对应的图像数据，当已借由媒体移动机构30来将所述上游侧区域搬送至主压印平板22上的描绘区域为止时，针对如下的上游侧区域的部分，将规定的升温度Δ Tu与所述设定温度Ts相加所得的驱动信号，输出至与对所述上游侧区域部分进行加热的预热器 171 175相对应的SSR 191 195，所述上游侧区域的部分是因打印头60而附着有喷出量超过预定的阈值的墨水的部分。此处，对于设定于RAM 102的预热器171 175的设定温度Ts，当无法将必需的预热量给予印刷媒体M的上游侧区域(墨水喷出量超过阈值的部分)时，与所述墨水喷出量相对应的升温度ΔΤιι预先登录在表格(控制部103"的内部存储器)中，温度控制部106从该表格恰当地将升温度ΔΤιι予以读出。SSR 191 195基于来自温度控制部106"的驱动信号、而分别进行开闭控制，借此来对预热器171 175的通电状态进行接通/断开切换。针对附着有喷出量不足规定阈值的墨水的上游侧区域的部分，以使印刷媒体M中的上游侧区域的表面温度达到记忆于 RAM 102的设定温度Ts的方式；另一方面，针对附着有喷出量超过规定阈值的墨水的上游侧区域的部分，以使印刷媒体M中的上游侧区域的表面温度达到升温度Δ Tu与设定温度Ts 相加所得的温度的方式，对预热器171 175的通电状态进行接通/断开切换，而对预热器171 175的驱动进行控制。此处，简单地对第三实施例的喷墨打印机P"的效果进行归纳，本喷墨打印机P" 为如下的构成，即，当印刷媒体M被搬送至描绘区域时，借由预热器来将因打印头60而附着有喷出量不足规定阈值的墨水的上游侧区域部分的表面温度调节为设定温度Ts (例如，相对较低的温度)；针对附着有喷出量超过规定阈值的墨水的上游侧区域部分，借由预热器来将该上游侧区域部分的稳定调节为升温度Δ Tu与所述设定温度Ts相加所得的温度。因此，针对印刷媒体M中的墨水附着量多的部分，可迅速地使墨水定影、干燥，因此，能够确保高印刷品质以及生产性。而且，可以与墨水喷出量(墨水附着量)相对应的加热量来事先对印刷媒体M进行预热，并针对印刷媒体M中的墨水喷出量(墨水附着量)少的部分，将设定温度Ts抑制为相对较低的温度，从而使消耗电力量减少，因此，也可发挥节能效果。此处，由于升温度ΔΤιι依赖于外部气体温度等，因此，例如可另外设置外部气体温度检测器(温度传感器)，根据检测出的外部气体温度，从表格中将适当的升温度ΔΤιι予以读出。另外，依赖于一条线(one line)的印刷时间(托架移动时间)t。、印刷带宽(描绘区域的宽度)W、以及印刷媒体M的搬送时间th等，来对升温所耗费的时间t进行控制(具有所述t。、W、以及th等作为用以将升温时间t予以导出的常数)。再者，也可将对于印刷媒体M中的描绘区域的表面温度进行测定的非接触型温度传感器(第二实施例中所例示的温度传感器80) —并设置于托架40，并基于所述图像数据， 针对附着有喷出量超过所述阈值的墨水的描绘区域，以使打印加热器71 75的加热量变大的方式，经由SSR 91 95来一并对打印加热器71 75的驱动进行控制。另外，也可借由非接触型温度传感器，对位于前压印平板24上的印刷媒体M的下游侧区域的表面温度进行检测。在此种构成中，关于下游侧区域中的由非接触型温度传感器检测出的检测温度低的部分，由于墨水喷出量多(即墨水的附着量多)，因此，可推测出表面温度会因所述墨水的气化等所引起的散热而下降，为了防止附着于该区域的墨滴的干燥不良，也可针对与下游侧区域中的检测温度低的部分相对应的上游侧区域及描绘区域， 以使预热器171 175及打印加热器71 75的加热量变大的方式进行控制。至此为止，对本发明的优选实施方式进行了说明，但本发明的范围并不限定于此。 例如，在所述第一实施例 第三实施例中，例示地说明了所谓的压印平板加热器，该压印平板加热器作为使印刷媒体M升温的加热器单元而内置于压印平板20，但并不限定于此，也可采用如下的构成。即，将加热器单元设置于压印平板20的上方，直接地对印刷媒体M的表面进行加热。例如，如图11所示，也可将加热器单元270搭载于托架40，使该加热器单元270与托架40成一体地在印刷媒体M的上方进行扫描移动。根据此种构成，可仅使印刷媒体M的必要的区域(附着有墨水的区域)升温，因此，可抑制喷墨打印机整体的消耗电力量而获得节能效果。另外，虽省略了图示，但也可在印刷媒体M的上方，另外设置与导轨45 呈平行地延伸(向左右方向延伸)的轨道构件，并在沿着该轨道构件自如地往返移动的滑动构件中设置加热器单元，借由此种构成，也可仅使印刷媒体M的必要的区域(附着有墨水的区域)升温，从而可抑制喷墨打印机整体的消耗电力量而获得节能效果。此外，也可在与导轨45呈平行地延伸的轨道构件中，遍及印刷媒体M的大致整个描绘区域而设置加热器单元，根据此种构成，将加热器单元设为非可动式的加热器单元，借此，能够使机构构成简化。另外，在所述第一实施例 第三实施例中，例示地说明了电热加热器作为使印刷媒体M升温的加热器单元，但并不限定于此，也可采用经由导波管来供给高频波的高频波产生装置(磁电管(magnetron))、或远红外线加热器等作为加热器单元。另外，在所述第二实施例以及第三实施例中，采用了如下的构成，S卩，沿着托架40 的扫描方向而并排有多个打印加热器71 75，但并不限定于此种构成，例如也可设为如下的构成，即，在沿着托架40的扫描方向被分割成多个区域的各区域中，设置能够对驱动量 (输出)进行调节的单一的打印加热器。再者，在所述实施方式中，表示了单轴印刷媒体移动型、单轴打印头移动型的喷墨打印机作为喷墨打印机的一例，但本发明也可应用于其他形态的喷墨打印机，例如也可应用于双轴打印头移动型的喷墨打印机等。符号的说明M......印刷媒体P、P'、P〃 ......喷墨打印机20......压印平板(媒体支撑部)40......托架50......托架移动机构60......打印头70......打印加热器(加热器单元)71 75......打印加热器(加热器单元、分割加热器单元)171 175......预热器(加热器单元、分割加热器单元)80,80"......非接触型温度传感器(温度检测单元)90......SSR (温度控制单元)91 95......SSR (温度控制单元)IOOUOO' ,100"......控制单元106,106' ,106"......温度控制部(温度控制单元)191 195......SSR(温度控制单元)270......加热器单元
权利要求
1.一种喷墨打印机，其特征在于包括媒体支撑部，支撑着印刷媒体；托架，具有喷出墨水的打印头；托架移动机构，使所述托架沿着支撑于所述媒体支撑部的所述印刷媒体的印刷对象面而相对移动；加热器单元，对所述印刷媒体进行加热调温；温度检测单元，与所述印刷对象面相向地安装于所述托架，且随着所述托架的相对移动，沿着所述相对移动方向来对所述印刷媒体的表面温度进行检测；以及温度控制单元，利用基于所述温度检测单元的检测温度来使所述加热器单元驱动，以进行将所述印刷媒体的表面温度调节为规定的设定温度的控制。
2.根据权利要求1所述的喷墨打印机，其特征在于所述加热器单元包含分割加热器单元，所述分割加热器单元对于沿着所述相对移动方向而将所述印刷媒体分割为多个区域的各区域，分别进行加热调温，所述温度控制单元基于所述温度检测单元沿着所述相对移动方向对各个所述区域进行检测所得的检测温度，而分别使相对应的所述分割加热器单元驱动，以进行将所述印刷媒体的表面温度均一化为所述规定的设定温度的控制。
3.根据权利要求2所述的喷墨打印机，其特征在于所述温度控制单元将利用所述打印头而附着有喷出量超过规定阈值的墨水的所述分割区域的表面温度，进行了调节为对应于所述喷出量的升温度与所述规定的设定温度相加所得的温度的控制。
全文摘要
一种喷墨打印机，其构成能够将印刷媒体的表面温度调节为最适合于墨水的附着的温度。喷墨打印机包括托架，具有喷出墨水的打印头(60)；托架移动机构(50)，使托架沿着支撑于压印平板的印刷媒体的印刷对象面而相对移动；打印加热器(70)，对压印平板进行加热，从而对印刷媒体进行加热调温；非接触型温度传感器(80)，与印刷对象面相向地安装于托架，且随着托架的相对移动，沿着所述相对移动的方向来对印刷媒体的表面温度进行检测；以及控制单元(100)的温度控制部(106)及SSR(90)，进行如下的控制，即，基于非接触型温度传感器(80)的检测温度来使打印加热器(70)驱动，借此，将印刷媒体的表面温度调节为规定的设定温度。
文档编号B41J2/01GK102481783SQ201080037
公开日2012年5月30日 申请日期2010年8月26日 优先权日2009年8月26日
发明者古平武史 申请人:株式会社御牧工程