JP2005007899A - Ink jet recording apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はインクジェット記録装置に関し、特にフルライン型のインクジェット記録装置に関する。 The present invention relates to an ink jet recording apparatus, and more particularly to a full line type ink jet recording apparatus.
インクジェットヘッドを用いて画像を記録するプリンタ、ファクシミリ、コピー等のインクジェット記録装置として、インクジェットヘッドからなるヘッドをキャリッジに搭載して主走査方向に移動させることで記録を行うシリアル型インクジェット記録装置と、記録領域の略全幅にわたってインク滴を吐出する複数のノズルを列設したインクジェットヘッドを用いるライン型インクジェット記録装置がある。 A serial type inkjet recording apparatus that performs recording by mounting a head composed of an inkjet head on a carriage and moving it in the main scanning direction as an inkjet recording apparatus such as a printer, a facsimile, a copy, etc. that records an image using an inkjet head; There is a line-type ink jet recording apparatus using an ink jet head in which a plurality of nozzles for ejecting ink droplets are arranged over substantially the entire width of a recording area.
ところで、インクジェット記録装置に用いるインクジェットヘッドは、ノズル(吐出口)から記録液滴(以下「インク滴」という。)を吐出させて記録を行うものであることから、非記録状態で放置しておくと、ノズル内のインク粘度が蒸発等によって増加し、このままインク滴吐出動作を行うと、噴射状態が乱れたり、噴射不能状態に陥り、印写品質が劣化する。 By the way, an ink jet head used in an ink jet recording apparatus performs recording by ejecting recording droplets (hereinafter referred to as “ink droplets”) from nozzles (ejection ports), and is left in a non-recording state. If the ink viscosity in the nozzle increases due to evaporation or the like, and the ink droplet ejection operation is performed as it is, the ejection state is disturbed or the ejection is impossible, and the printing quality is deteriorated.
そこで、通常は、一定時間毎に或いは一定時間継続してインク滴を吐出しない非吐出ノズルが発生したときには、非吐出状態が検出されたノズル或いはすべてのノズルからインク滴を吐出させて、ノズル内の増粘したインクを排出する空吐出動作にヘッドの回復を行うようにしている。 Therefore, normally, when a non-ejection nozzle that does not eject ink droplets at regular intervals or for a certain period of time is generated, ink droplets are ejected from the nozzle in which the non-ejection state is detected or from all nozzles. The head is recovered in the empty ejection operation for discharging the thickened ink.
例えば、シリアル型インクジェット記録装置においては、用紙(インク滴が付着するものの意味であり、紙に限られるものではない。)に記録を行うための印写領域とは別にインク滴の空吐出を行うための空吐出領域(信頼性回復領域)を設定して、キャリッジを定期的に空吐出領域に移動させることで回復動作を行うようにしている(例えば、特許文献1ないし7等参照)。
同様に、フルラインタイプのインクジェット記録装置においても、印写領域とは別にインク滴の空吐出を行うための空吐出領域を設定して、この空吐出領域に空吐出されたインクを受け止める空吐出記録液溜を設け、フルラインタイプのインクジェットヘッドからなるヘッドユニットを回転動作や平行移動させて空吐出領域に移動させた後、空吐出動作を行い、その後、ヘッドユニットを印写領域に復帰動作させるようにしている。 Similarly, in a full-line type ink jet recording apparatus, an empty discharge area for discharging ink droplets is set separately from the printing area, and the empty discharge for receiving the ink discharged in the empty discharge area is received. A recording liquid reservoir is provided, and the head unit consisting of a full-line type ink jet head is rotated or translated to move to the idle ejection area, then the idle ejection operation is performed, and then the head unit is returned to the printing area. I try to let them.
また、上述したように空吐出領域を設定しないものとして、例えば特許文献8に記載されているように、シリアル型インクジェット記録装置において、用紙上に空吐出動作のインク滴を付着させるようにして、小型化、印写速度の向上を図るものも提案されている。
上述したようにフルラインタイプのインクジェット記録装置において、空吐出動作を行うためにヘッドユニットを空吐出領域に移動させるようにすると、機械的な機構の移動動作に伴う時間が必要となるので、印写中に空吐出動作を行うと印写速度が著しく低下して、フルラインタイプの利点である高速記録が損なわれてしまう。 As described above, in the full-line type ink jet recording apparatus, if the head unit is moved to the idle ejection area in order to perform the idle ejection operation, the time required for the movement operation of the mechanical mechanism is required. If the idle ejection operation is performed during the copying, the printing speed is remarkably lowered, and the high-speed recording which is an advantage of the full line type is impaired.
特に、フルラインタイプのインクジェット記録装置においては、30〜60ppmを目標にしているので、このようなものでは、インク滴の定着効果を促進するためにヒータ等によって用紙を加熱することもあり、いっそうノズル内のインクが蒸発、増粘し易くなって空吐出動作によるヘッド回復動作を頻繁に行わなければならなくなり、空吐出動作に伴う印写速度の低下が著しく問題になる。また、インクジェット記録装置はカラー化が容易であることから、各色のインク滴を吐出する複数のヘッドを備えるが、複数のヘッドを含むヘッドユニットを空吐出領域に移動復帰させることは機構的にも複雑になる。 In particular, in a full-line type ink jet recording apparatus, the target is 30 to 60 ppm. In such a case, in order to promote the fixing effect of ink droplets, the paper may be heated by a heater or the like. The ink in the nozzles easily evaporates and thickens, and the head recovery operation by the idle ejection operation has to be performed frequently, and a decrease in the printing speed associated with the idle ejection operation becomes a serious problem. Further, since the ink jet recording apparatus is easy to colorize, it includes a plurality of heads that eject ink droplets of each color. However, it is also possible to move and return the head unit including the plurality of heads to the idle ejection region. It becomes complicated.
そこで、上述したシリアル型インクジェット記録装置で提案されている用紙へ空吐出インクを付着させる手法をフルライン型インクジェット記録装置にも適用することが考えられる。 Therefore, it is conceivable to apply the method of adhering empty ejection ink to the paper proposed in the serial type ink jet recording apparatus described above to the full line type ink jet recording apparatus.
しかしながら、高品位の印写品質が要求される記録装置においては、印写品質を大きく損なうこととなる空吐出用の不要のインク、印写パターンを用紙に印写することは実用的でない上、空吐出動作を高い頻度で行うと1枚の用紙に印写する毎に次の用紙には空吐出動作による不要なインク滴が吐出され、1枚の用紙に印写するために2枚の用紙の紙送り動作が必要になって、結局のところ印写速度が著しく低下し、用紙も無駄になる。 However, in a recording apparatus that requires high-quality printing quality, it is not practical to print unnecessary printing ink and printing pattern on paper, which would greatly impair printing quality. When the idle ejection operation is performed frequently, unnecessary ink droplets are ejected to the next sheet every time printing is performed on one sheet of paper, and two sheets of paper are used for printing on one sheet of paper. In the end, the printing speed is remarkably reduced and the paper is wasted.
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、印写速度の低下を招くことなく空吐出動作によるヘッドの回復動作を行なえるようにすることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to enable a head recovery operation by an idle ejection operation without causing a decrease in printing speed.
上記の課題を解決するため、本発明に係るインクジェット記録装置は、記録領域の略全幅にわたってインク滴を吐出する複数のノズルを列設したヘッドを配設したライン型インクジェット記録装置において、記録が終了した用紙が印写領域から外れ、次の用紙が印写領域に搬送されるまでの間に、空吐出動作を行なう構成とした。 In order to solve the above problems, an ink jet recording apparatus according to the present invention is a line type ink jet recording apparatus provided with a head in which a plurality of nozzles for ejecting ink droplets are arranged over substantially the entire width of a recording area. The configuration is such that the idle ejection operation is performed before the printed sheet is removed from the printing area and the next sheet is conveyed to the printing area.
ここで、ヘッドと用紙搬送路を挟んで対向する位置に空吐出動作時に吐出される記録液を保持する空吐出記録液溜を設けていることが好ましい。 Here, it is preferable that an empty discharge recording liquid reservoir for holding recording liquid discharged during the empty discharge operation is provided at a position facing the head and the paper conveyance path.
本発明に係るインクジェット記録装置によれば、記録が終了した用紙が印写領域から外れ、次の用紙が印写領域に搬送されるまでの間に、空吐出動作を行なう構成としたので、印写速度の低下を招くことなく空吐出動作によるヘッドの回復動作を行なうことができる。 According to the ink jet recording apparatus of the present invention, the idle discharge operation is performed until the recording-completed sheet is removed from the printing area and the next sheet is conveyed to the printing area. The head recovery operation by the idle ejection operation can be performed without causing a decrease in the copying speed.
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。図1は本発明に係るインクジェット記録装置の要部機構部の説明図、図2は同機構部の要部概略斜視図である。
このインクジェット記録装置は、記録領域の略全幅にわたってインク滴を吐出する複数のノズルを列設した4個のヘッド1k、1c、1m、1yを用紙搬送方向に並べて配置してなるヘッドユニット1を備えている。なお、このヘッドユニット1は、各ヘッドのインク滴吐出面1aを下方に向けて配置している。また、4個のヘッド1k、1c、1m、1yにはそれぞれ図示しないインクタンクから各色のインクがインク供給パイプ2y,2m,2c,2kを通じて供給される。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is an explanatory view of a main part mechanism part of the ink jet recording apparatus according to the present invention, and FIG. 2 is a main part schematic perspective view of the same mechanism part.
The ink jet recording apparatus includes a
このヘッドユニット1の下方側に用紙を案内搬送するためのガイド板3を設ける、ヘッドユニット1の上流側に用紙を送る搬送ローラ対4を設け、ヘッドユニット1の下流側に用紙を排出するための排紙ローラ対5を設けている。
A
そして、ヘッドユニット1と用紙搬送路6を挟んで対向する位置に、ヘッドユニット1の空吐出動作時に吐出されるインクを保持するための凹部状の空吐出記録液溜7を設けている。この空吐出記録液溜7はヘッドユニット1のノズル配列領域の全領域に必要最小限開口面積があればよく、用紙の給紙及びインク吐出面から一定間隔(通常約1mm)で用紙を保持することを阻害するものではない。また、空吐出記録液溜7の壁面及び底面には凹凸面7aを形成している。
A concave empty discharge recording
この空吐出記録液溜7内にはインクを吸収可能なインク吸収体8を収容している。このインク吸収体8は、ウレタンフォーム体等の多孔質体で形成している。
また、このインク吸収体8は空吐出記録液溜7内の全体に設けているが、部分的(例えば壁面部や底面部等)に設けてもよいし、或いは、設けないでもよい。
An ink absorber 8 capable of absorbing ink is accommodated in the empty ejection recording
In addition, the
さらに、ヘッドユニット1の上流側及び下流側には用紙の有無を検出するための検出手段である用紙検知センサ9,10を配置している。この用紙検知センサ9,10は光学的なセンサを用いているが、これに限るものではなく、例えばメカニカルに用紙の有無を検出するものであっても良い。
Further, on the upstream side and the downstream side of the
次に、このインクジェット記録装置の制御部の概要について図3を参照して説明する。
この制御部は、本発明に係る空吐出動作制御手段を兼ねたこの記録装置全体の制御を司るマイクロコンピュータ(以下、「CPU」と称する。)20と、必要な固定情報を格納したROM21と、ワーキングメモリ等として使用するRAM22と、ホストから受信した画像データ(画像情報)を必要な色データに分解する等の処理をする色処理回路23と、画像データを処理したデータを格納する画像メモリ24と、パラレル入出力(PIO)ポート25と、入力バッファ26と、ゲートアレー(GA)或いはパラレル入出力(PIO)ポート27と、ヘッド駆動回路28及びドライバ29等を備えている。
Next, an outline of the control unit of the ink jet recording apparatus will be described with reference to FIG.
This control unit includes a microcomputer (hereinafter referred to as “CPU”) 20 that controls the entire recording apparatus that also functions as the idle ejection operation control means according to the present invention, a
ここで、ホスト側から受信した画像データ(画像情報)は入力バッファ26に格納され、受信データである多値のカラー画像データを色処理回路23で処理し、γ補正、UCR処理、中間調処理等の必要な処理を行って、2値のカラー画像データを生成して、印写データとして画像メモリ24に格納し、1ライン分の印写データを読み出してPIOポート27を介してヘッド駆動回路28に与え、ヘッドユニット1の対応する色のヘッド1k,1c,1m,1yを駆動する。
Here, the image data (image information) received from the host side is stored in the
また、PIOポート25にはホスト側からの画像情報の他、用紙の種別を示す用紙種別データ等のデータ、図示しない操作パネルからの各種指示情報、用紙の有無を検知する上述した用紙検知センサ9、10からの検知信号等が入力され、またこのPIOポート25を介してホスト側や操作パネル側に対して所要の情報が送出される。
In addition to the image information from the host side, the
また、ヘッド駆動回路28は、PIOポート27を介して与えられる各種データ及び信号に基づいて、ヘッドユニット1の各ヘッドヘッド1k,1c,1m,1yの各ノズルに対応するエネルギー発生素子(圧電素子等の電気機械変換素子或いはヒータ等の電気熱変換素子)の内の画像情報に応じた駆動ノズル(インク滴を吐出させるノズル)のエネルギー発生素子に対して駆動波形を印加する。
さらに、ドライバ29は、PIOポート27を介して与えられる駆動データに応じて用紙送りモータ30を駆動制御することで用紙を所定量搬送させる。
The head drive circuit 28 also generates energy generating elements (piezoelectric elements) corresponding to the nozzles of the
Further, the
以上のように構成したインクジェット記録装置の作用について図4以降をも参照して説明する。
先ず、図4を参照して、制御部は用紙検知センサ9が紙無しを検知しているときに、用紙検知センサ10も紙無しを検知している状態になったとき、即ち、用紙の給紙が行われておらず、しかも、用紙の排紙動作も終了している状態になったときには、ヘッド駆動回路28を介してヘッドユニット1の各ヘッド1k,1c,1m,1yを駆動することで、ノズルからインク滴を空吐出させる空吐出動作を行わせる。
The operation of the ink jet recording apparatus configured as described above will be described with reference to FIG.
First, referring to FIG. 4, when the paper detection sensor 9 detects the absence of paper and the
そして、空吐出動作によるインク滴吐出後用紙検知センサ9が紙有りを検知したときには空吐出動作によるインク滴吐出を終了し、用紙検知センサ9が紙有りを検知するまでの間は、例えば、予め定めた所要回数だけインク滴を吐出する動作を繰り返すか、用紙検知センサ9が紙有りを検知するまで所定間隔でインク滴を吐出させる動作を行う。 Then, when the paper detection sensor 9 after ink droplet ejection by the idle ejection operation detects the presence of paper, the ink droplet ejection by the idle ejection operation is terminated, and until the paper detection sensor 9 detects the presence of paper, for example, in advance The operation of ejecting ink droplets is repeated a predetermined required number of times, or the operation of ejecting ink droplets at predetermined intervals is performed until the paper detection sensor 9 detects the presence of paper.
すなわち、図5に示すように用紙P1が給紙されてヘッドユニット1による印写が可能な領域(これを「印写領域」とする。)にあるときには、用紙P1を搬送しながら画像データに応じてヘッドユニット1の各ヘッド1k,1c,1m,1yを駆動してインク滴Iを吐出させて画像を記録する。
That is, as shown in FIG. 5, when the paper P1 is fed and is in an area where printing by the
そして、図6に示すように用紙P1への記録が終了して排紙動作により用紙P1が印写領域から外れ、しかも次の用紙P2が印写領域まで給紙されていないときに、ヘッドユニット1の各ヘッド1k,1c,1m,1yを駆動して空吐出インク滴Iを吐出させる。
Then, as shown in FIG. 6, when recording on the paper P1 is completed and the paper P1 is removed from the printing area by the paper discharge operation, and the next paper P2 is not fed to the printing area, the head unit Each of the
このようにして、空吐出動作でヘッドユニット1の各ヘッド1k,1c,1m,1yから吐出されたインク滴Iはそのまま下方にある空吐出記録液溜7に打込まれて、インク吸収体8に吸収保持される。
In this way, the ink droplets I ejected from the
この場合、用紙を記録領域から排紙してから次の用紙が印写領域に給紙されるまでの間に空吐出動作を行うが、空吐出動作自体に要する時間は0.1〜3sec程度のオーダーであるから、用紙給排紙タイミングを制御することで、実質的には印写速度が低下することがない。 In this case, the idle ejection operation is performed after the sheet is discharged from the recording area until the next sheet is fed to the printing area, but the idle ejection operation itself takes about 0.1 to 3 seconds. Therefore, the printing speed is not substantially reduced by controlling the paper supply / discharge timing.
このように、記録が終了した用紙が印写領域から外れ、次の用紙が印写領域に搬送されるまでの間に、空吐出動作を行なう構成としたので、印写速度の低下を招くことなく空吐出動作によるヘッドの回復動作を行なうことができる。 As described above, since the idle ejection operation is performed until the recording-completed sheet is removed from the printing area and the next sheet is conveyed to the printing area, the printing speed is reduced. Therefore, the head can be recovered by the idle ejection operation.
また、ヘッドと用紙搬送路を挟んで対向する位置に空吐出動作時に吐出される記録液を保持する空吐出記録液溜を設けたことで、ヘッドの機械的な移動動作や、用紙への空吐出インク滴の打込みなどがなくなり、印写速度を低下することなく空吐出動作を行うことができるようになり、印写品質を高く維持することができる。また、空吐出動作や誤動作等による空打ちによって用紙搬送経路(ガイド板等)が汚れることがなく、用紙の汚れもなくなる。 In addition, an empty discharge recording liquid reservoir that holds recording liquid discharged during the empty discharge operation is provided at a position opposed to the head across the paper transport path, so that the head can be mechanically moved and empty on the paper. The ejection of ejected ink droplets is eliminated, and the idle ejection operation can be performed without reducing the printing speed, so that the printing quality can be maintained high. Further, the paper conveyance path (guide plate or the like) is not soiled by idle driving due to an idle ejection operation or malfunction, and the paper is not soiled.
この場合、空吐出記録液溜に記録液を吸収保持する液吸収体を設けることで、空吐出された記録滴の跳ね返りを防止することができる。また、ヘッドは記録液吐出面を下向きに配置することで、空吐出記録液溜からの廃記録液の漏れを防止することができる。さらに、ヘッドとして各色の複数のヘッドを備えることでカラー画像を高品質で印写できる。 In this case, it is possible to prevent rebound of the ejected recording droplets by providing a liquid absorber that absorbs and holds the recording liquid in the idle ejection recording liquid reservoir. Also, the head can prevent the waste recording liquid from leaking from the empty ejection recording liquid reservoir by disposing the recording liquid ejection surface downward. Furthermore, a color image can be printed with high quality by providing a plurality of heads of each color as the heads.
また、ヘッドと空吐出記録液溜との間に用紙が介在しないことを検出する検出手段と、この検出手段の検出結果に基づいてヘッドに空吐出動作を行わせる手段とを備えることで、正確に用紙の給紙間隔の間に空吐出動作を行わせて、1枚毎に良好なノズル状態でインク滴吐出を行うことができ、画像品質が向上すると共に、用紙がある状態で空吐出動作が行われないので、用紙の汚れを防止できる。 In addition, a detection unit that detects that no sheet is interposed between the head and the empty discharge recording liquid reservoir, and a unit that causes the head to perform an empty discharge operation based on the detection result of the detection unit, Allows the ink droplets to be ejected with a good nozzle state for each sheet, improving the image quality and performing the idle ejection operation with the paper present. This prevents the paper from being stained.
次に、本発明の他の実施態様について図7及び図8を参照して説明する。
この実施態様では、空吐出記録液溜7内をチューブ31を介して廃インク槽32に接続し、空吐出記録液溜7内の保持インクを廃インク槽32に強制排出するための吸引ポンプ33を介装している。
Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
In this embodiment, the inside of the empty discharge recording
そして、図8に示すように制御部が定期的に吸引ポンプ33を作動させて空吐出記録液溜7内のインクを廃インク槽32に強制排出させる。ここで、定期的な強制排出動作は、例えば、一定時間経過したとき、或いは空吐出動作の回数が所定回数に達したとき(本実施態様の例)などを設定することができる。これによって空吐出記録液溜7内のインクの溢れを完全に防止できる。
Then, as shown in FIG. 8, the control unit periodically operates the
1…ヘッドユニット
1y,1m,1c,1k…ヘッド
3…ガイド板
4…給紙ローラ対
5…排紙ローラ対
6…用紙搬送路
7…空吐出記録液溜
8…インク吸収体
9,10…用紙検知センサ
DESCRIPTION OF
Claims (2)
2. The ink jet recording apparatus according to claim 1, further comprising an empty discharge recording liquid reservoir that holds a recording liquid discharged at the time of the empty discharge operation at a position facing the head across the paper conveyance path. Recording device.
Priority Applications (1)
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Cited By (4)
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US8118396B2 (en) | 2006-06-30 | 2012-02-21 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Ink-jet printer |
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2004
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