JP2006187893A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は画像形成装置に関し、特に記録液を吐出して画像を形成する画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus, and more particularly to an image forming apparatus that forms an image by discharging a recording liquid.
プリンタ、ファクシミリ、複写装置、これらの複合機等の画像形成装置として、例えばインクジェット記録装置が知られている。インクジェット記録装置は、記録ヘッドから記録紙等の被記録媒体(以下「用紙」と称するが、材質を紙に限定するものではなく、記録媒体、転写紙、転写材、被記録材などとも称される。)に記録液の液滴であるインク滴を吐出して記録(画像形成、印写、印字、印刷なども同義語である。)を行なうものである。 As an image forming apparatus such as a printer, a facsimile, a copying apparatus, and a multifunction machine of these, for example, an ink jet recording apparatus is known. The ink jet recording apparatus is a recording medium such as recording paper (hereinafter referred to as “paper”) from the recording head, but the material is not limited to paper, and is also referred to as recording medium, transfer paper, transfer material, recording material, and the like. In other words, recording is performed by ejecting ink droplets, which are droplets of recording liquid (image formation, printing, printing, printing, etc. are also synonymous).
一般に、インクジェット記録用記録液(インク)に要求される特性としては、高画質を達成するための色調、画像濃度、滲みなど、信頼性を達成するためのインク中の着色剤の溶解または分散安定性・保存安定性・吐出安定性など、記録画像の保存性を確保するための耐水性、耐光性など、また、高速化を達成するためのインクの速乾性などが挙げられ、これらの要求を満たすように従来から様々な試みがなされてきている。例えば、インクの着色剤としては、その発色性の良さや信頼性の高さ等の点から、当初は染料インクが主流であったが、近年に至り、記録画像に耐光性や耐水性を持たせるためにカーボンブラック等の顔料を用いたインキ組成物が使用されつつある。 In general, the properties required for recording liquids (inks) for ink jet recording include colorant, image density, and bleeding for achieving high image quality, and the stability of dissolution or dispersion of the colorant in the ink for achieving reliability. Water resistance, light resistance, etc. to ensure the storage stability of recorded images, such as stability, storage stability, ejection stability, etc., and quick drying of ink to achieve high speed, etc. Various attempts have been made so far to satisfy the requirements. For example, as an ink colorant, dye ink was mainly used at first because of its good color development and high reliability. However, recently, recorded images have light resistance and water resistance. Therefore, an ink composition using a pigment such as carbon black is being used.
一方、インクジェット記録装置においては、記録ヘッドの信頼性を維持回復するための維持回復機構が不可欠である。この維持回復機構では、ヘッドのノズル外面に増粘あるいは乾燥したインクやほこり、ごみなどの異物が付着することによって、ノズルに目詰まりを起こしたり、ノズルの内部では気泡の発生などによりエアーダンパー現象が発生するなどして、正常な吐出ができなくなることを防止するため、記録ヘッドのノズル面を密閉するキャップ(キャップ部材)を備えている。さらに、適宜、キャップ内に連通する吸引ポンプなどの吸引手段により、ノズルからヘッド内に充填されているインクを吸引する動作(ヘッド吸引又はノズル吸引)、ゴムなどの弾性部材を用いたワイパーブレードによるヘッド表面のワイピング動作、および、画像形成に寄与しないようにインクを吐出しノズル孔内部及び入り口付近にある増粘インクや混色インクを排出する空吐出動作、などを組み合わせて、液室内の気泡や増粘インク、付着したごみなどを取り除き、安定した液滴吐出を行なえる状態に保持する動作を行なう。 On the other hand, in an ink jet recording apparatus, a maintenance and recovery mechanism for maintaining and recovering the reliability of the recording head is indispensable. In this maintenance and recovery mechanism, foreign matter such as thickened or dried ink, dust, or dust adheres to the outer surface of the nozzle of the head, causing the nozzle to become clogged, or to generate an air damper phenomenon due to generation of bubbles inside the nozzle. In order to prevent the occurrence of normal discharge due to the occurrence of the above, a cap (cap member) that seals the nozzle surface of the recording head is provided. Furthermore, the operation of sucking ink filled in the head from the nozzle by a suction means such as a suction pump communicating with the cap (head suction or nozzle suction), by a wiper blade using an elastic member such as rubber Combining the wiping operation on the head surface and the empty ejection operation that discharges ink so that it does not contribute to image formation and discharges thickened ink and mixed color ink in the nozzle hole and near the entrance, etc. An operation of removing thickened ink, adhering dust, etc., and maintaining a state where stable droplet discharge can be performed is performed.
従来のインクジェット記録装置として、特許文献1に記載されているように、ノズルでのインクの乾燥を防ぐように印字ヘッドにキャッピングを行なうキャップ部材と、前回のメンテナンス動作からの経過時間を計測し、且つ、キャップ部材により印字ヘッドがキャッピングされているキャップ時間は、実時間よりも短縮された時間となるように計測する経過時間測定手段と、経過時間測定手段による計測値の合計が所定値となったときに、メンテナンス動作を実施させるメンテナンス手段とを有することで、印字データ数に対するインク消費量を低減させるとともに、目詰まりを確実に防止できるようにするものが知られている。
また、インクジェット記録装置におけるインク消費量を検出する手段としては特許文献2に記載されているように、吸引量検出手段と吐出量検出手段及びインク残量演算手段を有し、吸引量検出手段はカートリッジを交換した初期時と記録ヘッドの機能を回復する時に記録ヘッドのノズルから吸引ポンプで吸引するインクの吸引量を検出し、吐出量検出手段は印字中のインクの吐出量及び記録ヘッドのノズルを正常な状態に維持すために記録ヘッドのノズルからインクをパージする時のインクの吐出量を検出し、インク残量演算手段はカートリッジのインク総充填量又は先に算出したインク残量から吸引量検出手段で検出した吸引量及び吐出量検出手段で検出した吐出量を減算してカートリッジ内のインク残量を算出するものが知られている。
上述したように、インクジェット記録装置などの画像形成装置においては、特に、顔料系記録液が使用されるようになってきているため、各色の記録液の物性も異なり、その結果、乾燥具合がすべての色の記録液で同じではない。そのため、ある色の記録液を吐出するノズルは正常であっても、他の色の記録液を吐出するノズルでは目詰まりを起こし、吐出不良(吐出不能、噴射曲がりなど)を生じることがある。 As described above, in an image forming apparatus such as an ink jet recording apparatus, since a pigment-based recording liquid has been used in particular, the physical properties of the recording liquids for each color are different, and as a result, all the drying conditions are all different. The color recording liquid is not the same. For this reason, even if a nozzle that ejects a recording liquid of a certain color is normal, the nozzle that ejects a recording liquid of another color may be clogged, resulting in ejection failure (ejection failure, ejection bend, etc.).
この場合、特許文献1に記載のインクジェット記録装置のように、各色でメンテナンス動作を行なうタイミングを異ならせることもできるが、このように色毎にメンテナンス動作を行なうタイミングが異なると、その都度メンテナンス動作によって印刷が中止されることになり、印刷速度の低下を招くという課題が生じる。
In this case, as in the ink jet recording apparatus described in
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、物性の異なる色の記録液を使用した場合でも確実に記録液の乾燥による吐出不良を防止できる画像形成装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an image forming apparatus that can reliably prevent ejection failure due to drying of a recording liquid even when recording liquids of different colors are used. .
上記の課題を解決するため、本発明に係る画像形成装置は、前回のメンテナンス動作からの経過時間を計測する手段と、経過時間が予め定めた所定時間になった時に各色のノズル列又はヘッド毎に記録液の物性に応じたメンテナンス動作を行なう手段とを備えている構成とした。 In order to solve the above-described problem, an image forming apparatus according to the present invention includes a unit that measures an elapsed time from the previous maintenance operation, and a nozzle row or a head for each color when the elapsed time reaches a predetermined time. And a means for performing a maintenance operation in accordance with the physical properties of the recording liquid.
ここで、メンテナンス動作は画像形成に寄与しない液滴を吐出する空吐出動作であることが好ましい。また、メンテナンス動作時の空吐出滴数が各色の記録液毎に設定されていることが好ましい。さらに、メンテナンス動作は印字中に画像形成に寄与しない液滴を吐出する空吐出動作であることが好ましい。さらにまた、メンテナンス動作は各色の記録液のノズル列又はヘッドについて同じタイミングで行なうことが好ましい。 Here, the maintenance operation is preferably an idle discharge operation for discharging droplets that do not contribute to image formation. Moreover, it is preferable that the number of empty ejection droplets during the maintenance operation is set for each color recording liquid. Further, it is preferable that the maintenance operation is an idle discharge operation for discharging droplets that do not contribute to image formation during printing. Furthermore, the maintenance operation is preferably performed at the same timing for the nozzle rows or heads of the recording liquids of the respective colors.
本発明に係る画像形成装置によれば、前回のメンテナンス動作からの経過時間を計測する手段と、経過時間が予め定めた所定時間になった時に各色のノズル列又はヘッド毎に記録液の物性に応じたメンテナンス動作を行なう手段とを備えているので、物性の異なる色の記録液を使用した場合でも確実に記録液の乾燥による吐出不良を防止できる。 According to the image forming apparatus of the present invention, the means for measuring the elapsed time from the previous maintenance operation, and the physical properties of the recording liquid for each nozzle row or head of each color when the elapsed time reaches a predetermined time. Therefore, even when recording liquids having different physical properties are used, ejection failure due to drying of the recording liquid can be reliably prevented.
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。図1は本発明に係る画像形成装置の一例を示す同画像形成装置を前方側から見た斜視説明図である。
この画像形成装置は、装置本体1と、装置本体1に装着された用紙を装填するための給紙トレイ2と、装置本体1に着脱自在に装着されて画像が記録(形成)された用紙をストックするための排紙トレイ3とを備えている。さらに、装置本体1の前面の一端部側(給排紙トレイ部の側方)には、前面から装置本体1の前方側に突き出し、上面よりも低くなったインクカートリッジを装填するためのカートリッジ装填部4を有し、このカートリッジ装填部4の上面は操作ボタンや表示器などを設ける操作/表示部5としている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is an explanatory perspective view of the image forming apparatus as an example of the image forming apparatus according to the present invention as viewed from the front side.
The image forming apparatus includes an apparatus
このカートリッジ装填部4には、色の異なる記録液(インク)、例えば黒(K)インク、シアン(C)インク、マゼンタ(M)インク、イエロー(Y)インクをそれぞれ収容した複数の記録液カートリッジであるインクカートリッジ10k、10c、10m、10y(色を区別しないときは「インクカートリッジ10」という。)を、装置本体1の前面側から後方側に向って挿入して装填可能とし、このカートリッジ装填部4の前面側には、インクカートリッジ10を着脱するときに開く前カバー(カートリッジカバー)6を開閉可能に設けている。また、インクカートリッジ10k、10c、10m、10yは縦置き状態で横方向に並べて装填する構成としている。
The cartridge loading unit 4 includes a plurality of recording liquid cartridges that contain recording liquids (inks) of different colors, for example, black (K) ink, cyan (C) ink, magenta (M) ink, and yellow (Y) ink.
この前カバー6は、全体が、この前カバー6を閉じた状態で、カートリッジ装填部4内に装填されている複数のインクカートリッジ10k、10c、10m、10yを外部から視認することができる透明又は半透明の部材で形成されている。なお、インクカートリッジ10k、10c、10m、10yを外部から視認することができれば一部が透明又は半透明の部材で形成されている構成とすることもできる。
The front cover 6 is entirely transparent so that the plurality of
また、操作/表示部5には、各色のインクカートリッジ10k、10c、10m、10yの装着位置(配置位置)に対応する配置位置で、各色のインクカートリッジ10k、10c、10m、10yの残量がニアーエンド及びエンドになったことを表示するための各色の残量表示部11k、11c、11m、11y(色を区別しないときは「残量表示部11」という。)を配置している。さらに、この操作/表示部5には、電源ボタン12、用紙送り/印刷再開ボタン13、キャンセルボタン14も配置している。
Further, the operation /
次に、この画像形成装置の機構部について図2及び図3を参照して説明する。なお、図2は同機構部の全体構成を説明する概略構成図、図3は同機構部の要部平面説明図である。
フレーム21を構成する左右の側板21A、21Bに横架したガイド部材であるガイドロッド31とステー32とでキャリッジ33を主走査方向に摺動自在に保持し、図示しない主走査モータによって図3で矢示方向(キャリッジ主走査方向)に移動走査する。
Next, the mechanism of this image forming apparatus will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a schematic configuration diagram for explaining the overall configuration of the mechanism unit, and FIG. 3 is a plan view for explaining a main part of the mechanism unit.
A
このキャリッジ33には、前述したようにイエロー(Y)、シアン(C)、マゼンタ(M)、ブラック(Bk)の各色のインク滴を吐出する4個の液滴吐出ヘッドからなるヘッド34k、34c、34m、34y(全体を「記録ヘッド34」という。)を、複数のインク吐出口(ノズル)を形成したノズル面34aを主走査方向と交叉する方向に配列し、インク吐出方向を下方に向けて装着している。なお、ここでは、異なる色の記録液を吐出する複数のヘッドで記録ヘッドを構成しているが、異なる色の記録液を吐出するノズル列を有する1又は複数のヘッドで記録ヘッドを構成とすることもでき、この場合には以下の説明の「各色の記録液のヘッド毎」を「各色の記録液のノズル列」と読み替えればよい。
As described above, the
記録ヘッド34を構成するインクジェットヘッドとしては、圧電素子などの圧電アクチュエータ、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いて液体の膜沸騰による相変化を利用するサーマルアクチュエータ、温度変化による金属相変化を用いる形状記憶合金アクチュエータ、静電力を用いる静電アクチュエータなどを、液滴を吐出するための圧力を発生する圧力発生手段として備えたものなどを使用できる。
As an inkjet head constituting the
この記録ヘッド34にはドライバICを搭載し、図示しない制御部との間でハーネス(フレキシブルプリントケーブル)22を介して接続している。
A driver IC is mounted on the
また、キャリッジ33には、記録ヘッド34に各色のインクを供給するための各色のサブタンク35を搭載している。この各色のサブタンク35には各色のインク供給チューブ36を介して、前述したように、カートリッジ装填部4に装着された各色のインクカートリッジ10から各色のインクが補充供給される。なお、このカートリッジ装填4にはインクカートリッジ10内のインクを送液するための供給ポンプユニット24が設けられ、また、インク供給チューブ36は這い回しの途中でフレーム21を構成する後板21Cに係止部材25にて保持されている。
In addition, the
一方、給紙トレイ2の用紙積載部(圧板)41上に積載した用紙42を給紙するための給紙部として、用紙積載部41から用紙42を1枚ずつ分離給送する半月コロ(給紙コロ)43及び給紙コロ43に対向し、摩擦係数の大きな材質からなる分離パッド44を備え、この分離パッド44は給紙コロ43側に付勢されている。
On the other hand, as a paper feeding unit for feeding the
そして、この給紙部から給紙された用紙42を記録ヘッド34の下方側に送り込むために、用紙42を案内するガイド部材45と、カウンタローラ46と、搬送ガイド部材47と、先端加圧コロ49を有する押さえ部材48とを備えるとともに、給送された用紙42を静電吸着して記録ヘッド34に対向する位置で搬送するための搬送手段である搬送ベルト51を備えている。
In order to feed the
この搬送ベルト51は、無端状ベルトであり、搬送ローラ52とテンションローラ53との間に掛け渡されて、ベルト搬送方向(副走査方向)に周回するように構成し、周回移動しながら帯電ローラ56によって帯電(電荷付与)される。
The
この搬送ベルト51としては、1層構造のベルトでも良く、又は複層(2層以上の)構造のベルトでもよい。1層構造の搬送ベルト51の場合には、用紙42や帯電ロー56に接触するので、層全体を絶縁材料で形成している。また、複層構造の搬送ベルト51の場合には、用紙42や帯電ローラ56に接触する側は絶縁層で形成し、用紙42や帯電ローラ56と接触しない側は導電層で形成することが好ましい。
The
1層構造の搬送ベルト51を形成する絶縁材料や複層構造の搬送ベルト51の絶縁層を形成する絶縁材料としては、例えばPET、PEI、PVDF、PC、ETFE、PTFEなどの樹脂又はエラストマーで導電制御材を含まない材料であることが好ましく、体積抵抗率は1012Ωcm以上、好ましくは1015Ωcmなるように形成する。また、複層構造の搬送ベルト51の導電層を形成する材料としては、上記樹脂やエラストマーにカーボンを含有させて体積抵抗率が105〜107Ωcmとなるように形成することが好ましい。
As an insulating material for forming the single-layered conveying
帯電ローラ56は、搬送ベルト51の表層をなす絶縁層(複層構造のベルトの場合)に接触し、搬送ベルト51の回動に従動して回転するように配置され、軸の両端に加圧力をかけている。この帯電ローラ26は、体積抵抗率が106〜109Ω/□の導電性部材で形成している。この帯電ローラ26には、後述するように、ACバイアス供給部(高圧電源)315から例えば2kVの正負極のACバイアス(高電圧)が印加される。このACバイアスは、正弦波や三角波でもよいが、方形波の方がより好ましい。
The charging
また、搬送ベルト51の裏側には、記録ヘッド34による印写領域に対応してガイド部材57を配置している。このガイド部材57は、上面が搬送ベルト51を支持する2つのローラ(搬送ローラ52とテンションローラ53)の接線よりも記録ヘッド35側に突出させることで搬送ベルト51の高精度な平面性を維持するようにしている。
In addition, a
この搬送ベルト51は、図示しない副走査モータによって駆動ベルトを介して搬送ローラ52が回転駆動されることによって図3のベルト搬送方向に周回移動する。
The
さらに、記録ヘッド34で記録された用紙42を排紙するための排紙部として、搬送ベルト51から用紙42を分離するための分離爪61と、排紙ローラ62及び排紙コロ63とを備え、排紙ローラ62の下方に排紙トレイ3を備えている。ここで、排紙ローラ62と排紙コロ63との間から排紙トレイ3までの高さは排紙トレイ3にストックできる量を多くするためにある程度高くしている。
Further, as a paper discharge unit for discharging the
また、装置本体1の背面部には両面ユニット71が着脱自在に装着されている。この両面ユニット71は搬送ベルト51の逆方向回転で戻される用紙42を取り込んで反転させて再度カウンタローラ46と搬送ベルト51との間に給紙する。また、この両面ユニット71の上面は手差しトレイ72としている。
A
さらに、図3に示すように、キャリッジ33の走査方向一方側の非印字領域には、記録ヘッド34のノズルの状態を維持し、回復するための維持回復機構81を配置している。
Further, as shown in FIG. 3, a maintenance /
この維持回復機構81には、記録ヘッド34の各ノズル面をキャピングするための各キャップ部材(以下「キャップ」という。)82a〜82d(区別しないときは「キャップ82」という。)と、ノズル面をワイピングするためのブレード部材であるワイパーブレード83と、増粘した記録液を排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行なうときの液滴を受ける空吐出受け84などを備えている。ここでは、キャップ82aを吸引及び保湿用キャップとし、他のキャップ82b〜82dは保湿用キャップとしている。
The maintenance /
そして、この維持回復機構81による維持回復動作で生じる記録液の廃液、キャップ82に排出されたインク、あるいはワイパーブレード83に付着してワイパークリーナ85で除去されたインク、空吐出受け94に空吐出されたインクは図2の廃液タンク100に排出されて収容される。
Then, the waste liquid of the recording liquid generated by the maintenance / recovery operation by the maintenance /
また、図3に示すように、キャリッジ33の走査方向他方側の非印字領域には、記録中などに増粘した記録液を排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行なうときの液滴を受ける空吐出受け88を配置し、この空吐出受け88には記録ヘッド34のノズル列方向に沿った開口89などを備えている。
Further, as shown in FIG. 3, in the non-printing area on the other side in the scanning direction of the
次に、この画像形成装置における記録ヘッドを構成する液滴吐出ヘッドの一例について図4及び図5を参照して説明する。なお、図4は同ヘッドの液室長手方向に沿う断面説明図、図5は同ヘッドの液室短手方向(ノズルの並び方向)の断面説明図である。 Next, an example of a droplet discharge head constituting the recording head in this image forming apparatus will be described with reference to FIGS. 4 is a cross-sectional explanatory view along the longitudinal direction of the liquid chamber of the head, and FIG. 5 is a cross-sectional explanatory view of the head along the short side of the liquid chamber (arrangement direction of nozzles).
この液滴吐出ヘッドは、例えば単結晶シリコン基板を異方性エッチングして形成した流路板101と、この流路板101の下面に接合した例えばニッケル電鋳で形成した振動板102と、流路板101の上面に接合したノズル板103とを接合して積層し、これらによって液滴(インク滴)を吐出するノズル104が連通する流路であるノズル連通路105及び液室106、液室106にインクを供給するための共通液室108に連通するインク供給口109などを形成している。
The droplet discharge head includes a
また、振動板102を変形させて液室106内のインクを加圧するための圧力発生手段(アクチュエータ手段)である電気機械変換素子としての2列(図6では1列のみ図示)の積層型圧電素子121と、この圧電素子121を接合固定するベース基板122とを備えている。なお、圧電素子121の間には支柱部123を設けている。この支柱部123は圧電素子部材を分割加工することで圧電素子121と同時に形成した部分であるが、駆動電圧を印加しないので単なる支柱となる。
In addition, two rows (only one row is shown in FIG. 6) of stacked piezoelectric elements as electromechanical conversion elements that are pressure generating means (actuator means) for pressurizing ink in the
また、圧電素子121には図示しない駆動回路(駆動IC)に接続するためのFPCケーブル22を接続している。
Further, an FPC cable 22 for connecting to a drive circuit (drive IC) (not shown) is connected to the
そして、振動板102の周縁部をフレーム部材130に接合し、このフレーム部材130には、圧電素子121及びベース基板122などで構成されるアクチュエータユニットを収納する貫通部131及び共通液室108となる凹部、この共通液室108に外部からインクを供給するためのインク供給穴132を形成している。このフレーム部材130は、例えばエポキシ系樹脂などの熱硬化性樹脂或いはポリフェニレンサルファイトで射出成形により形成している。
The peripheral edge of the
ここで、流路板101は、例えば結晶面方位(110)の単結晶シリコン基板を水酸化カリウム水溶液(KOH)などのアルカリ性エッチング液を用いて異方性エッチングすることで、ノズル連通路105、液室106となる凹部や穴部を形成したものであるが、単結晶シリコン基板に限られるものではなく、その他のステンレス基板や感光性樹脂などを用いることもできる。
Here, the
振動板102は、ニッケルの金属プレートから形成したもので、例えばエレクトロフォーミング法(電鋳法)で作製しているが、この他、金属板や金属と樹脂板との接合部材などを用いることもできる。この振動板102に圧電素子121及び支柱部123を接着剤接合し、更にフレーム部材130を接着剤接合している。
The
ノズル板103は各液室106に対応して直径10〜30μmのノズル104を形成し、流路板101に接着剤接合している。このノズル板103は、金属部材からなるノズル形成部材の表面に所要の層を介して最表面に撥水層を形成したものである。なお、このノズル板103の表面が前述したノズル面34aとなる。
The
圧電素子121は、圧電材料151と内部電極152とを交互に積層した積層型圧電素子(ここではPZT)である。この圧電素子121の交互に異なる端面に引き出された各内部電極152には個別電極153及び共通電極154が接続されている。なお、この実施形態では、圧電素子121の圧電方向としてd33方向の変位を用いて液室106内インクを加圧する構成としているが、圧電素子121の圧電方向としてd31方向の変位を用いて加圧液室106内インクを加圧する構成とすることもできる。また、1つの基板122に1列の圧電素子121が設けられる構造とすることもできる。
The
このように構成した液滴吐出ヘッドヘッドにおいては、例えば圧電素子121に印加する電圧を基準電位から下げることによって圧電素子121が収縮し、振動板102が下降して液室106の容積が膨張することで、液室106内にインクが流入し、その後圧電素子121に印加する電圧を上げて圧電素子121を積層方向に伸長させ、振動板102をノズル104方向に変形させて液室106の容積/体積を収縮させることにより、液室106内の記録液が加圧され、ノズル104から記録液の滴が吐出(噴射)される。
In the droplet discharge head configured as described above, for example, by lowering the voltage applied to the
そして、圧電素子121に印加する電圧を基準電位に戻すことによって振動板102が初期位置に復元し、液室106が膨張して負圧が発生するので、このとき、共通液室108から液室106内に記録液が充填される。そこで、ノズル104のメニスカス面の振動が減衰して安定した後、次の液滴吐出のための動作に移行する。
Then, by returning the voltage applied to the
なお、このヘッドの駆動方法については上記の例(引き−押し打ち)に限るものではなく、駆動波形の与えた方によって引き打ちや押し打ちなどを行なうこともできる。 Note that the driving method of the head is not limited to the above example (pulling-pushing), and it is also possible to perform striking or pushing depending on the direction to which the driving waveform is given.
次に、維持回復機構81の概要について図6を参照して説明する。なお、同図は同維持回復機構を一部展開した状態で示す模式的説明図である。
この維持回復機構81には、前述したように、吸引及び保湿用キャップ82aと保湿用キャップ82bを保持する保持機構を含むキャップホルダ201Aと、保湿用キャップ82cと保湿用キャップ82dを保持する保持機構を含むキャップホルダ201Bと、記録ヘッド34のノズル面34aを清浄化する(拭き取る)ための弾性体からなるブレードであるワイパーブレード83を保持するブレードホルダ203と、記録ヘッド34から印字に寄与しない液滴を吐出する空吐出動作(予備吐出動作)を行なうための空吐出受け84が配置されている。
Next, an outline of the maintenance /
As described above, the maintenance /
ここで、印字領域に最も近い側の吸引用及び保湿用キャップ82aには可撓性チューブ210を介して吸引手段であるチュービングポンプ(吸引ポンプ)211を接続している。したがって、記録ヘッド34の維持回復動作を行なうときには、回復動作を行なう記録ヘッド34をキャップ82aによってキャッピング可能な位置に選択的に移動させる。なお、この吸引用及び保湿用キャップ82aには図示しないが内部に保湿部材を設けて、保湿をすることにより本発明に係る維持回復動作を行なうときの後述する閾値を大きくして維持回復動作回数を低減でき、記録液の無駄な消費や回復動作にともなう印刷待機時間を短縮することができる。
Here, a tubing pump (suction pump) 211 serving as a suction means is connected to the suction and
また、これらのキャップホルダ201A、201Bの下方にはフレーム212に回転自在に支持したカム軸213を配置し、このカム軸213には、キャップホルダ201A、201Bを昇降させるためのキャップカム214A、214Bと、ブレードホルダ203を昇降させるためのワイパーカム215をそれぞれ設けている。
A
そして、チュービングポンプ211及びカム軸213を回転駆動するために、モータ221の回転をモータ軸221aに設けたモータギヤ222に、チュービングポンプ211のポンプ軸211aに設けたポンプギヤ223を噛み合わせ、更にこのポンプギヤ223と一体の中間ギヤ224に中間ギヤ225を介して一方向クラッチ227付きの中間ギヤ226を噛み合わせ、この中間ギヤ226と同軸の中間ギヤ228に中間ギヤ229を介してカム軸213に固定したカムギヤ230を噛み合わせている。
In order to rotationally drive the
この維持回復機構81においては、モータ221が正転することによってモータギヤ222、中間ギヤ224、ポンプギヤ223、中間ギヤ225、226までが回転し、チュービングポンプ211の軸211aが回転することでチュービングポンプ211が作動して、吸引用キャップ82a内を吸引する(この動作を「キャップ内吸引」又は「ヘッド吸引」という。)。その他のギヤ228以降は一方向クラッチ227によって回転が遮断されるので回転(作動)しない。
In the maintenance /
また、モータ221が逆転することによって、一方向クラッチ227が連結されるので、モータ221の回転が、モータギヤ222、中間ギヤ224、ポンプギヤ223、中間ギヤ225、226、228、229を経てカムギヤ230に伝達され、カム軸213が回転する。このとき、チュービングポンプ211はポンプ軸211aの逆転では作動しない構造となっている。このカム軸213の回転によってキャップカム214A、214B及びワイパーカム215がそれぞれ所定のタイミングで上昇、下降する。
Further, since the one-way clutch 227 is connected by the reverse rotation of the
なお、記録ヘッド34のノズル面34aを清掃するときにはワイパーブレード83を上昇させた状態にして、記録ヘッド34をワイパーブレード83に相対的に移動させることによってノズル面34aをワイピングする。
When cleaning the
このように構成したこの画像形成装置においては、給紙トレイ2から用紙42が1枚ずつ分離給紙され、略鉛直上方に給紙された用紙42はガイド45で案内され、搬送ベルト51とカウンタローラ46との間に挟まれて搬送され、更に先端を搬送ガイド37で案内されて先端加圧コロ49で搬送ベルト51に押し付けられ、略90°搬送方向を転換される。
In this image forming apparatus configured as described above, the
このとき、後述する制御部のACバイアス供給部315から帯電ローラ56に対してプラス出力とマイナス出力とが交互に繰り返すように、つまり交番する電圧が印加され、搬送ベルト51が交番する帯電電圧パターン、すなわち、周回方向である副走査方向に、プラスとマイナスが所定の幅で帯状に交互に帯電されたパターンが形成される。このプラス、マイナス交互に帯電した搬送ベルト51上に用紙42が給送されると、用紙42が搬送ベルト51に吸着され、搬送ベルト51の周回移動によって用紙42が副走査方向に搬送される。
At this time, a charging voltage pattern in which a positive output and a negative output are alternately repeated from the AC
そこで、キャリッジ33を移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド34を駆動することにより、停止している用紙42にインク滴を吐出して1行分を記録し、用紙42を所定量搬送後、次の行の記録を行なう。記録終了信号又は用紙42の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了して、用紙42を排紙トレイ3に排紙する。
Therefore, by driving the
また、印字(記録)待機中にはキャリッジ33は維持回復機構81側に移動されて、キャップ82で記録ヘッド34がキャッピングされて、ノズルを湿潤状態に保つことによりインク乾燥による吐出不良を防止する。また、キャップ82で記録ヘッド34をキャッピングした状態で図示しない吸引ポンプによってノズルから記録液を吸引し(「ノズル吸引」又は「ヘッド吸引」という。)し、増粘した記録液や気泡を排出する回復動作を行なう。また、記録開始前、記録途中などに記録と関係しないインクを吐出する本発明に係るメンテナンス動作としての空吐出動作を行なう。これによって、記録ヘッド34の安定した吐出性能を維持する。
Further, during printing (recording) standby, the
次に、この画像形成装置で使用しているインク(記録液、以下「本インク」という。)の調整例について説明する。なお、これに限定されるものではない。
<製造例1インク>
(ブラックインク)
KM−9036(東洋インキ)(自己分散型顔料) 50重量%
グリセリン 10重量%
1,3−ブタンジオール 15重量%
2−エチル−1、3−ヘキサンジオール 2重量%
2−ピロリドン 2重量%
界面活性剤(1−9) 1重量%
シリコーン消泡剤KS508(信越化学) 0.1重量%
イオン交換水 残量
上記処方のインク組成物を作製し、室温にて充分に攪拌した後、平均孔径1.2μmのメンブレンフィルターにて濾過を行ない、製造例1インクを得た。
Next, an adjustment example of ink (recording liquid, hereinafter referred to as “main ink”) used in the image forming apparatus will be described. However, the present invention is not limited to this.
<Production Example 1 ink>
(Black ink)
KM-9036 (Toyo Ink) (self-dispersing pigment) 50% by weight
Glycerin 10% by weight
1,3-
2-ethyl-1,3-
2-
Surfactant (1-9) 1% by weight
Silicone defoamer KS508 (Shin-Etsu Chemical) 0.1% by weight
Residual amount of ion-exchanged water An ink composition having the above formulation was prepared and sufficiently stirred at room temperature, and then filtered through a membrane filter having an average pore diameter of 1.2 μm to obtain an ink of Production Example 1.
<製造例2インク>
(ポリマー溶液Aの調整)
機械式攪拌機、温度計、窒素ガス導入管、還流管及び滴下ロートを備えた1Lのフラスコ内を充分に窒素ガス置換した後、スチレン11.2g、アクリル酸2.8g、ラウリルメタクリレート12.0g、ポリエチレングリコールメタクリレート4.0g、スチレンマクロマー4.0g及びメルカプトエタノール0.4gを混合し、65℃に昇温した。次にスチレン100.8g、アクリル酸25.2g、ラウリルメタクリレート108.0g、ポリエチレングリコールメタクリレート36.0g、ヒドロキシルエチルメタクリレート60.0g、スチレンマクロマー36.0g、メルカプトエタノール3.6g、アゾビスメチルバレロニトリル2.4g及びメチルエチルケトン18gの混合溶液を2.5時間かけて、フラスコ内に滴下した。滴下後、アゾビスメチルバレロニトリル0.8g及びメチルエチルケトン18gの混合溶液を0.5時間かけて、フラスコ内に滴下した。65℃で1時間熟成した後、アゾビスメチルバレロニトリル0.8gを添加し、更に1時間熟成した。反応終了後、フラスコ内にメチルエチルケトン364gを添加し、濃度が50%のポリマー溶液800gを得た。このポリマー溶液の一部を乾燥し、ゲルパーミエイションクロマトグラフィー(標準:ポリスチレン、溶媒:テトラヒドロフラン)で測定したところ、重量平均分子量は15000であった。
<Production Example 2 ink>
(Preparation of polymer solution A)
After sufficiently replacing nitrogen gas in the 1 L flask equipped with a mechanical stirrer, thermometer, nitrogen gas inlet tube, reflux tube and dropping funnel, 11.2 g of styrene, 2.8 g of acrylic acid, 12.0 g of lauryl methacrylate, Polyethylene glycol methacrylate 4.0 g, styrene macromer 4.0 g and mercaptoethanol 0.4 g were mixed and heated to 65 ° C. Next, 100.8 g of styrene, 25.2 g of acrylic acid, 108.0 g of lauryl methacrylate, 36.0 g of polyethylene glycol methacrylate, 60.0 g of hydroxylethyl methacrylate, 36.0 g of styrene macromer, 3.6 g of mercaptoethanol, azobismethylvaleronitrile A mixed solution of 2.4 g and methyl ethyl ketone 18 g was dropped into the flask over 2.5 hours. After dropping, a mixed solution of 0.8 g of azobismethylvaleronitrile and 18 g of methyl ethyl ketone was dropped into the flask over 0.5 hours. After aging at 65 ° C. for 1 hour, 0.8 g of azobismethylvaleronitrile was added and further aging was performed for 1 hour. After completion of the reaction, 364 g of methyl ethyl ketone was added to the flask to obtain 800 g of a polymer solution having a concentration of 50%. A part of this polymer solution was dried and measured by gel permeation chromatography (standard: polystyrene, solvent: tetrahydrofuran). The weight average molecular weight was 15000.
(顔料含有ポリマー微粒子水分散体の調整)
ポリマー溶液A28gとC.I.ピグメントイエロー97を26g、1mol/Lの水酸化カリウム水溶液13.6g、メチルエチルケトン20g及びイオン交換水13.6gを充分に攪拌した後、ロールミルを用いて混練した。得られたペーストをイオン交換水200gに投入し、充分に攪拌した後、エバポレータ用いてメチルエチルケトン及び水を留去し、イエローポリマー微粒子の水分散体を得た。
(イエローインク)
イエローポリマー微粒子分散体 40重量%
グリセリン 8重量%
1、3−ブタンジオール 20重量%
2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオール 2重量%
界面活性剤(1−8) 1.5重量%
シリコーン消泡剤KS508(信越化学社製) 0.1重量%
イオン交換水 残量
上記処方のインク組成物を作製し、室温にて充分に攪拌した後、平均孔径1.2μmのメンブレンフィルターにて濾過を行ない、製造例2インクを得た。
(Preparation of pigment-containing polymer fine particle aqueous dispersion)
28 g of polymer solution A and C.I. I. 26 g of Pigment Yellow 97, 13.6 g of a 1 mol / L potassium hydroxide aqueous solution, 20 g of methyl ethyl ketone and 13.6 g of ion-exchanged water were sufficiently stirred, and then kneaded using a roll mill. The obtained paste was put into 200 g of ion-exchanged water and sufficiently stirred, and then methyl ethyl ketone and water were distilled off using an evaporator to obtain an aqueous dispersion of yellow polymer fine particles.
(Yellow ink)
Yellow polymer
1,3-
2,2,4-Trimethyl-1,3-
Surfactant (1-8) 1.5% by weight
Silicone defoamer KS508 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) 0.1% by weight
Residual amount of ion-exchanged water An ink composition having the above formulation was prepared and sufficiently stirred at room temperature, followed by filtration through a membrane filter having an average pore diameter of 1.2 μm to obtain an ink of Production Example 2.
<製造例3インク>
(顔料含有ポリマー微粒子水分散体の調整)
顔料種をC.I.ピグメントレッド122に変えた他は同様にして、マゼンタポリマー微粒子の水分散体を得た。
(マゼンタインク)
マゼンタポリマー微粒子の分散体 50重量%
グリセリン 10重量%
1、3−ブタンジオール 18重量%
2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオール 2重量%
界面活性剤(1−8) 1.5重量%
シリコーン消泡剤KS508(信越化学社製) 0.1重量%
イオン交換水 残量
上記処方のインク組成物を作製し、室温にて充分に攪拌した後、平均孔径1.2μmのメンブレンフィルターにて濾過を行ない、製造例3インクを得た。
<Production Example 3 ink>
(Preparation of pigment-containing polymer fine particle aqueous dispersion)
The pigment type is C.I. I. An aqueous dispersion of magenta polymer fine particles was obtained in the same manner except that the
(Magenta ink)
Dispersion of magenta polymer fine particles 50% by weight
Glycerin 10% by weight
1,3-butanediol 18% by weight
2,2,4-Trimethyl-1,3-
Surfactant (1-8) 1.5% by weight
Silicone defoamer KS508 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) 0.1% by weight
Residual amount of ion-exchanged water An ink composition having the above formulation was prepared and sufficiently stirred at room temperature, and then filtered through a membrane filter having an average pore size of 1.2 μm to obtain an ink of Production Example 3.
<製造例4インク>
(顔料含有ポリマー微粒子水分散体の調整)
顔料種をC.I.ピグメントブルー15:3に変えた他は同様にして、シアンポリマー微粒子の水分散体を得た。
(シアンインク)
シアンポリマー微粒子分散体 40重量%
グリセリン 8重量%
1、3−ブタンジオール 20重量%
2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオール 2重量%
界面活性剤(1−8) 1.5重量%
シリコーン消泡剤KS508(信越化学社製) 0.1重量%
イオン交換水 残量
上記処方のインク組成物を作製し、室温にて充分に攪拌した後、平均孔径1.2μmのメンブレンフィルターにて濾過を行ない、製造例4インクを得た。
<Production Example 4 ink>
(Preparation of pigment-containing polymer fine particle aqueous dispersion)
The pigment type is C.I. I. An aqueous dispersion of cyan polymer fine particles was obtained in the same manner except that the pigment blue was changed to 15: 3.
(Cyan ink)
Cyan polymer
1,3-
2,2,4-Trimethyl-1,3-
Surfactant (1-8) 1.5% by weight
Silicone defoamer KS508 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) 0.1% by weight
Residual amount of ion-exchanged water An ink composition having the above formulation was prepared and sufficiently stirred at room temperature, and then filtered through a membrane filter having an average pore size of 1.2 μm to obtain an ink of Production Example 4.
上記製造例の各インクは、水分蒸発に伴う粘度上昇率(mPa・s/%)がインク全重量に対する水分蒸発率30%までは1.0以下であり、かつ、水分蒸発率30〜45%の間に粘度上昇率が50を越える点を持つこと、粘度上昇率が50を越える点での、インク中の着色剤の平均粒子径が、初期平均粒子径の5倍以下であり、かつ0.8μm以下となることが確認された。 Each ink of the above production example has a viscosity increase rate (mPa · s /%) accompanying water evaporation of 1.0 or less up to a water evaporation rate of 30% with respect to the total weight of the ink, and a water evaporation rate of 30 to 45%. The average particle diameter of the colorant in the ink at a point where the viscosity increase rate exceeds 50 and the viscosity increase rate exceeds 50 is less than 5 times the initial average particle diameter, and 0 It was confirmed to be 8 μm or less.
このような記録液を使用することによって、長期放置でもノズル目詰まりを起こさず、普通紙上での高画質化及び高速印字を達成できる。しかも、この記録液は、仮に、ノズル内の記録液が乾燥し増粘することによりノズルから吐出できなくなったとしても、顔料などが粗大粒子化してノズル詰まりを発生するわけではないため、簡単な維持回復動作により容易に回復できるという利点を有している。 By using such a recording liquid, nozzle clogging does not occur even when left for a long period of time, and high image quality and high-speed printing on plain paper can be achieved. Moreover, even if the recording liquid in the nozzle is dried and thickened and cannot be discharged from the nozzle, the recording liquid does not cause the nozzle to clog due to coarse particles of the pigment. It has an advantage that it can be easily recovered by the maintenance recovery operation.
次に、この画像形成装置の制御部の概要について図7を参照して説明する。なお、同図は同制御部の全体ブロック説明図である。
この制御部300は、装置全体の制御を司る本発明に係る経時手段及びメンテナンス手段を兼ねたCPU301と、CPU301が実行するプログラム、その他の固定データを格納するROM302と、画像データ等を一時格納するRAM303と、装置の電源が遮断されている間もデータを保持するための不揮発性メモリ(NVRAM)304と、画像データに対する各種信号処理、並び替え等を行なう画像処理やその他装置全体を制御するための入出力信号を処理するASIC305とを備えている。
Next, an outline of the control unit of the image forming apparatus will be described with reference to FIG. This figure is an overall block diagram of the control unit.
The
また、この制御部300は、ホスト側とのデータ、信号の送受を行なうためのI/F306と、記録ヘッド34の圧力発生手段を駆動制御するための駆動波形を生成する駆動波形生成部307と、ヘッドドライバ308と、主走査モータ310を駆動するための主走査モータ駆動部311と、副走査モータ312を駆動するための副走査モータ駆動部313と、帯電ローラ56にACバイアスを供給するACバイアス供給部315と、維持回復機構81のモータ221を駆動するための維持回復機構駆動部317と、搬送ベルト51の移動量及び移動速度に応じた検知信号を出力するエンコーダ321、環境温度及び環境湿度(環境湿度だけでも良い。)を検出する環境センサ322からの検知信号、図示しない各種センサからの検知信号を入力するためのI/O318などを備えている。この制御部300には、この装置に必要な情報の入力及び表示を行なうための操作/表示部5が接続されている。
The
制御部300は、パーソナルコンピュータ等の情報処理装置、イメージスキャナなどの画像読み取り装置、デジタルカメラなどの撮像装置などのホスト側からの印刷データ等をケーブル或いはネットを介してI/F316で受信する。
The
そして、CPU301は、I/F306に含まれる受信バッファ内の印刷データを読み出して解析し、ASIC305にて必要な画像処理、データの並び替え処理等を行い、記録ヘッド34の1行分に相当する画像データ(ドットパターンデータ)を、クロック信号に同期して、ヘッドドライバ308にシリアルデータで送出し、また所定のタイミングでラッチ信号や制御信号をヘッドドライバ308に送出する。
The
そして、CPU301は、I/F306に含まれる受信バッファ内の印刷データを読み出して解析し、ASIC305にて必要な画像処理、データの並び替え処理等を行ってヘッドドライバ308に画像データを転送する。なお、画像出力するためのドットパターンデータの生成は、例えばROM302にフォントデータを格納して行っても良いし、ホスト側のプリンタドライバで画像データをビットマップデータに展開してこの装置に転送するようにしても良い。
The
駆動波形生成部307は、駆動波形のパターンデータをD/A変換するD/A変換器等で構成され、1の駆動パルス(駆動信号)又は複数の駆動パルス(駆動信号)で構成される駆動波形をヘッドドライバ308に対して出力する。
The drive
ヘッドドライバ308は、シリアルに入力される記録ヘッド34の1行分に相当する画像データ(ドットパターンデータ)に基づいて駆動波形生成部307から与えられる駆動波形を構成する駆動パルスを選択的に記録ヘッド34の圧力発生手段に印加して記録ヘッド34を駆動する。
The
さらに、制御部300は、帯電ローラ56に対してACバイアス供給部315から供給するACバイアスのON/OFF制御を行なうことで、搬送ベルト51上の帯電パターン(付与電荷量)を制御する。
Further, the
そこで、この制御部300による本発明によるメンテナンス動作に係る処理(メンテナンス制御処理)について図8以降をも参照して説明する。
まず、印字命令があると、キャップ82による記録ヘッド34のキャッピングを解除した後、印字を開始する。そして、キャッピング解除からの経過時間の計測を開始し、経過時間を算出する。この経過時間の計測は、キャッピングを解除した時刻を記憶し、現在時刻との偏差を求めることで経過時間を算出してもよいし、或いは、予め設定する設定時間経過毎にタイムアップするタイマを用いる場合には当該タイマをセットスタートする。
Accordingly, processing (maintenance control processing) related to the maintenance operation by the
First, when there is a printing command, printing is started after the capping of the
ここで、経過時間が予め定めた設定時間Tに到達した時(偏差が設定時間Tになった時、設定時間Tのタイマがタイムアップした時など)には、ブラック(K)インクを吐出するヘッド34k、シアン(C)インクを吐出するヘッド34c、マゼンタ(M)インクを吐出するヘッド34m、イエロー(Y)インクを吐出するヘッド34yについて、それぞれ、使用している色の記録液(インク)の物性に応じたメンテナンス動作を行う。ここでは、メンテナンス動作として画像形成に寄与しない液滴を吐出する空吐出動作を行ない、後述するように各色の記録液毎に空吐出滴数を設定することで記録液(インク)の物性に応じたメンテナンス動作を行なう。
Here, when the elapsed time reaches a preset time T (when the deviation reaches the preset time T, the timer of the preset time T has expired, etc.), black (K) ink is ejected. For the
この印字中の空吐出動作は、空吐出受け88の開口に対して空吐出を行なうことで、各色の記録液のヘッド34k、34c、34m、34yについて同じタイミングで行なうようにしている。このように、印字中に定期的に空吐出を行なうことで、連続印字するときに使用していないノズルについてインクの乾燥による非噴射(吐出不良)が生じることを防止できる。そして、この場合、各色のヘッド毎にばらばらに空吐出をしているとメンテナンス回数が増えて印刷速度が低下することになるので、全ての色のヘッドについて同じタイミングでメンテナンス動作を行なうようにして、全体的なメンテナンス動作時間の短縮を図っている。
This idle discharge operation during printing is performed at the same timing for the recording liquid heads 34k, 34c, 34m, and 34y of the respective colors by performing idle discharge to the opening of the
そして、メンテナンス動作後印字を再開し、空吐出動作からの経過時間(前回のメンテナンス動作からの経過時間)の計測を開始する。この経過時間の計測も上述したキャッピング解除からの経過時間の計測と同じである。そして、印字終了になるまでの間、前回の空吐出からの経過時間が設定時間Tになる毎に、上述したように、各色のヘッド34k、34c、34m、34yについて、それぞれ、使用している色の記録液(インク)の物性に応じたメンテナンス動作(空吐出動作)を行なう。 Then, the printing is resumed after the maintenance operation, and the measurement of the elapsed time from the idle ejection operation (the elapsed time from the previous maintenance operation) is started. The measurement of the elapsed time is the same as the measurement of the elapsed time from the capping release described above. Each time the print heads 34k, 34c, 34m, and 34y are used, as described above, every time the elapsed time from the previous idle discharge reaches the set time T until the end of printing. A maintenance operation (empty ejection operation) corresponding to the physical properties of the color recording liquid (ink) is performed.
このように、前回のメンテナンス動作からの経過時間を計測し、経過時間が予め定めた所定時間になった時に各色の記録液のヘッド毎に記録液の物性に応じたメンテナンス動作を行なうことによって、物性の異なる記録液を使用した場合でも、記録液に応じた最適のメンテナンス動作を行なうことができ、確実に記録液の乾燥による吐出不良を防止できる。 In this way, by measuring the elapsed time from the previous maintenance operation, and performing the maintenance operation according to the physical properties of the recording liquid for each color recording liquid head when the elapsed time reaches a predetermined time, Even when recording liquids having different physical properties are used, an optimum maintenance operation corresponding to the recording liquid can be performed, and ejection failure due to drying of the recording liquid can be reliably prevented.
具体的に説明すると、図9(a)、(b)にはブラック(K)インク及びシアン(C)インクを吐出するヘッド34k、34cについて、メンテナンス間隔(周期:前回のメンテナンス動作からの経過時間)と空吐出滴数と目詰まり防止効果(吐出不良防止効果)との関係の一例を示している。
More specifically, FIGS. 9A and 9B show a maintenance interval (period: elapsed time from the previous maintenance operation) for the
この例では、ブラックインク用のヘッド34kの場合には、メンテナンス間隔を15〔μsec〕、20〔μsec〕にしたとき、空吐出滴数を20滴或いは40滴にすると、乾燥による吐出不良を確実に除去することができない(同図中に「×」を付している。)。これに対して、シアンインク用のヘッド34cの場合には、メンテナンス間隔を15〔μsec〕、20〔μsec〕にしたとき、空吐出滴数を20滴或いは40滴に設定しても、乾燥による吐出不良を確実に除去することができる(同図中に「○」を付している。)。
In this example, in the case of the
言い換えると、インク(記録液)の物性にかかわらず空吐出滴数を同じに設定すると、特に乾燥しやすいインクでは非噴射(吐出不良)を起こしやすく、乾燥しにくいインクでは無駄にインクを捨て過ぎていることになる。つまり、あるインクについては最適な空吐出滴数であっても、他のインクについて必ずしも最適な空吐出滴数であることにはならない。 In other words, setting the same number of empty ejected droplets regardless of the physical properties of the ink (recording liquid) causes non-ejection (ejection failure) with ink that is particularly easy to dry, and wastes too much ink with ink that is difficult to dry. Will be. That is, even if the number of empty ejected droplets is optimal for a certain ink, the number of empty ejected droplets is not necessarily optimal for other inks.
そこで、インクの物性に応じて空吐出滴数を設定、変更できるようにするため、図10に示すように、各色のインク毎に、空吐出滴数を定めたテーブルを持ち(ROM202などに格納)、乾燥しやすいインクについてもそのインクの状態に応じただけの滴数の空吐出を行なうことで、常に適正な状態でインクを吐出することができるようにしている。これにより、乾燥しやすいインクについては空吐出滴数を多くし、乾燥しにくいインクについては空吐出滴数を少なくして、無駄の無い、しかも、確実なメンテナンスを行って、画像品質を向上している。 Therefore, in order to make it possible to set and change the number of empty ejection droplets according to the physical properties of the ink, as shown in FIG. 10, a table is provided for determining the number of empty ejection droplets for each color ink (stored in the ROM 202 or the like). For ink that is easy to dry, the ink can be ejected in an appropriate state at all times by performing the idle ejection of the number of drops corresponding to the state of the ink. This increases the number of empty ejected droplets for inks that are easy to dry, and reduces the number of empty ejected droplets for inks that are difficult to dry to improve image quality without waste and reliable maintenance. ing.
この場合、インクの乾燥度合いは環境温度によって変化するので、図10に示すように環境温度を複数ステップに分割して、各ステップ毎に空吐出滴数及び周期を定めている。これにより、このテーブルの例では、ブラックインクについては空吐出滴数K1〜K8、シアンインクについては空吐出滴数C1〜C8、マゼンタインクについては空吐出滴数M1〜M8、イエローインクについては空吐出滴数Y1〜Y8、周期TはT1〜T8と定めている。 In this case, since the degree of ink drying varies depending on the environmental temperature, the environmental temperature is divided into a plurality of steps as shown in FIG. 10, and the number of ejected droplets and the cycle are determined for each step. Thus, in the example of this table, the number of empty ejection drops K1 to K8 for black ink, the number of empty ejection drops C1 to C8 for cyan ink, the number of empty ejection drops M1 to M8 for magenta ink, and the number of empty ejection drops for yellow ink. The number of ejected droplets Y1 to Y8 and the period T are defined as T1 to T8.
そして、前述したメンテナンス制御処理における空吐出動作において、環境センサ322の検出結果(環境温度)に基づいて対応する温度補償ステップの周期Tを設定し、各色の記録液のヘッド毎に、対応する空吐出滴数での空吐出を行なうようにしている。
In the idle discharge operation in the maintenance control process described above, the corresponding temperature compensation step period T is set based on the detection result (environmental temperature) of the
なお、上記各実施形態では本発明に係る画像形成装置としてプリンタ構成で説明したが、これに限るものではなく、例えば、プリンタ/ファックス/コピア複合機などの画像形成装置に適用することができる。また、インク以外の液体である記録液や定着処理液などを用いる画像形成装置にも適用することができる。 In the above embodiments, the printer configuration has been described as the image forming apparatus according to the present invention. However, the present invention is not limited to this, and can be applied to an image forming apparatus such as a printer / fax / copier multifunction machine. Further, the present invention can be applied to an image forming apparatus using a recording liquid or a fixing processing liquid that is a liquid other than ink.
10…インクカートリッジ
33…キャリッジ
34k、34c、34m、34y…ヘッド
35…サブタンク
51…搬送ベルト
52…搬送ローラ
53…従動ローラ
56…帯電ローラ
81…維持回復機構
82a…吸引及び保湿用キャップ
82b〜82d…保湿用キャップ
83…ワイパーブレード
84…空吐出受け
88…空吐出受け
300…制御部
315…ACバイアス供給部
317…維持回復機構駆動部
322…環境センサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ...
Claims (5)
5. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the maintenance operation is performed at the same timing for the nozzle rows or the heads of the recording liquids of the respective colors.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005000064A JP2006187893A (en) | 2005-01-04 | 2005-01-04 | Image forming apparatus |
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- 2005-01-04 JP JP2005000064A patent/JP2006187893A/en active Pending
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