JP2007144698A - Inkjet recording device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、インクをノズルから吐出して記録を行うインクジェット記録装置、特に複数のノズルからなるノズル群を複数配列してなる記録ヘッドを用い、所定の記録媒体における同一の主走査記録領域に対し異なるノズル群によって複数回主走査を行い、各主走査により画像を完成させるようにした記録装置に関し、吐出不良などの画像劣化要因の低減に関するものである。 The present invention relates to an ink jet recording apparatus that performs recording by ejecting ink from nozzles, and in particular, to a same main scanning recording area in a predetermined recording medium using a recording head in which a plurality of nozzle groups of a plurality of nozzles are arranged. The present invention relates to a recording apparatus that performs main scanning a plurality of times by different nozzle groups and completes an image by each main scanning, and relates to reduction of image deterioration factors such as ejection failure.
なお、本発明は、一般的なプリント装置のほか、複写機や通信システムを有するファクシミリ、プリント部を有するワードプロセッサなどの装置、さらには各種処理装置と複合的に組み合わされた産業用記録装置にも応用することができる。 The present invention can be applied not only to general printing apparatuses, but also to apparatuses such as facsimile machines having copiers and communication systems, word processors having printing units, and industrial recording apparatuses combined with various processing apparatuses. Can be applied.
プリンタ、複写機、ファクシミリ等の記録装置は、画像情報に基づいて紙やプラスチック薄板等の記録媒体上にドットパターンからなる画像を記録していくように構成されている。この記録装置は、その記録方式によりインクジェット方式、ワイヤドット方式、サーマル方式、レーザービーム方式等に分類することができ、このうち、インクジェット方式を用いた記録装置(インクジェット記録装置)は、記録ヘッドのノズルの吐出口からインク(記録液)を例えば滴として吐出飛翔させ、これを記録媒体に付着させて記録するよう構成されている。 A recording apparatus such as a printer, a copying machine, or a facsimile is configured to record an image formed of a dot pattern on a recording medium such as paper or a plastic thin plate based on image information. This recording apparatus can be classified according to the recording system into an ink jet system, a wire dot system, a thermal system, a laser beam system, etc. Among these, a recording apparatus (inkjet recording apparatus) using the ink jet system is a recording head. For example, ink (recording liquid) is ejected and ejected as droplets from the ejection port of the nozzle, and this is adhered to a recording medium for recording.
一般にインクジェット記録装置は、記録ヘッドおよびインクタンクと搭載するキャリッジと、記録紙を搬送する搬送手段と、これらを制御するための制御手段とを具備する。そして、複数の吐出口からインク滴を吐出させる記録ヘッドを記録紙の搬送方向(副走査方向)と直交する方向(主走査方向)にシリアルスキャンさせ、一方で非記録時に記録紙を記録幅に等しい量で間欠搬送するものである。この記録方法は、記録信号に応じてインクを記録用紙上に吐出させて記録を行うものであり、ランニングコストが安く、静かな記録方式として広く用いられている。また、インクを吐出する多数のノズルが副走査方向に直線上に配置された記録ヘッドを用いることにより、記録ヘッドが記録用紙上を一回走査することでノズル数に対応した最大幅までの記録がなされる。そのため、記録動作の高速化を達成することが可能である。 In general, an ink jet recording apparatus includes a carriage mounted with a recording head and an ink tank, a transport unit that transports recording paper, and a control unit for controlling them. Then, the recording head for ejecting ink droplets from a plurality of ejection openings is serially scanned in the direction (main scanning direction) orthogonal to the recording paper transport direction (sub-scanning direction), while the recording paper is set to the recording width during non-recording. Intermittent conveyance is performed with an equal amount. This recording method performs recording by ejecting ink onto a recording sheet in accordance with a recording signal, and is widely used as a quiet recording method at a low running cost. In addition, by using a recording head in which a large number of nozzles for ejecting ink are arranged in a straight line in the sub-scanning direction, the recording head scans the recording paper once, thereby recording up to the maximum width corresponding to the number of nozzles. Is made. Therefore, it is possible to achieve a high speed recording operation.
数多くの記録装置が使用される近年では、記録装置に対し高速記録、高解像度、高画像品質、低騒音などが要求されており、このような要求に応える記録装置としては前記インクジェット記録装置を挙げることができる。 In recent years when many recording devices are used, high-speed recording, high resolution, high image quality, low noise, and the like are required for the recording devices, and examples of the recording devices that meet such requirements include the inkjet recording device. be able to.
ただし、インクジェット記録装置では、記録ヘッドの各吐出口からインクを飛翔させる際に、各吐出口近傍のインク環境条件によって経時的にインク中の溶媒分の蒸散が起こる。これによって真っ先に吐出すべき吐出口近傍は粘度が増加し、吐出しにくい状態になってしまう。そのような状況でインク吐出、もしくは吸引回復による濃度上昇したインク成分を置換する事無く不吐出時間が長いと、次に該吐出口で印字のためにインクを吐出しようとした際に正常な吐出が保証出来ない場合がある。このとき、不吐出時間に対してある環境下(温度、湿度)での不吐出時間に対する安定吐出を保証出来る最大時間(以下、「発一時間」と称す)がインクジェットヘッド性能の1パラメータとなっている。 However, in the ink jet recording apparatus, when ink is ejected from each ejection port of the recording head, evaporation of the solvent in the ink occurs over time depending on the ink environmental conditions in the vicinity of each ejection port. As a result, the vicinity of the discharge outlet to be discharged first increases in viscosity, making it difficult to discharge. In such a situation, if the non-ejection time is long without replacing the ink components whose density has increased due to ink ejection or suction recovery, normal ejection will be performed the next time ink is ejected for printing at the ejection port. May not be guaranteed. At this time, the maximum time (hereinafter referred to as “one-shot time”) that can guarantee stable ejection with respect to the non-ejection time in a certain environment (temperature, humidity) with respect to the non-ejection time is one parameter of the performance of the inkjet head. ing.
これまでにヘッドのノズル構造、インク組成、本体機構により、この発一時間を伸ばすための工夫は幾つか提案されている。 So far, several ideas have been proposed for extending the firing time by the nozzle structure of the head, the ink composition, and the main body mechanism.
特許文献1において示されているようにヘッドを走査させて印字を行う際、ヘッドの発一時間に対応して所定のヘッド走査回数毎に、ヘッドが非印字領域にきた際に本体内の吸引機構により吐出口から粘度上昇したインクを強制的に吸引する手法が用いられている。しかし、発一時間が短いほど吸引回復動作の頻度が増してしまい、実際に印字を完了する時間が延びてしまい記録装置としての性能を落としてしまい、さらには印字に用いない廃インク量も増してしまうため最小限の吸引回復で所望の性能を得ることが必要である。
When printing is performed by scanning the head as disclosed in
次に、非印字領域において、所定の回数強制吐出(予備吐出)させることでも同様な効果は得られる。この場合、吸引よりは廃インク量は削減されるものの、いずれにしても印字を完了するためのスピードアップを図る場合、不利になってしまうおそれがある。
上述のような回復動作及び予備吐出を行うことにより新鮮なインクがノズル内に供給される。しかし、回復動作直後及び予備吐出後に吐出口面が大気に開放された時点からすぐにインクの溶媒が吐出口近傍より徐々に蒸発は始まってしまい、吐出口近傍のインク粘度が時間とともに上昇してしまう。ある一定時間後までその状況が続くと、この吐出口近傍の粘度上昇したインクを吐出させるには投入エネルギーが不足してしまい、この粘度上昇した部分のインクを排出するまでは異常吐出状態になってしまう。つまり、この場合、発一時間は短くなってしまい、記録ヘッドの同じ投入エネルギーに対しても、記録ヘッドより吐出されるインクの吐出液滴の容積、吐出液滴速度、液滴が被記録媒体へ着弾する精度等が変わってしまうという問題もある。 By performing the recovery operation and the preliminary discharge as described above, fresh ink is supplied into the nozzle. However, immediately after the recovery operation and immediately after the preliminary discharge, the ink solvent starts to gradually evaporate from the vicinity of the discharge port immediately after the discharge port surface is opened to the atmosphere, and the ink viscosity in the vicinity of the discharge port increases with time. End up. If the situation continues until after a certain period of time, the input energy is insufficient to eject ink with increased viscosity in the vicinity of the ejection port, and an abnormal ejection state occurs until the ink of this increased viscosity is ejected. End up. In other words, in this case, the firing time is shortened, and even with the same input energy of the recording head, the volume of ejected droplets of the ink ejected from the recording head, the velocity of the ejected droplets, and the droplets are recorded on the recording medium. There is also a problem that the accuracy of landing on the surface changes.
さらに、インクジェット記録装置の対応すべきメディアのヘッド主走査方向の距離が大きいものに対応させる場合、発一時間は増々長く要求される。たとえば、A4サイズに対し、A3サイズ、A2サイズ、A1サイズと記録ヘッドの主走査方向の距離が長くなるほど発一時間は長く要求される。この時、使用するヘッドの性能およびインク組成の組み合わせによってはある吐出口はしまうことが考えられる。 Furthermore, when the ink jet recording apparatus is to cope with a medium having a large distance in the head main scanning direction, the firing time is required to be longer. For example, with respect to the A4 size, the longer the firing time is required, the longer the distance between the A3 size, A2 size, and A1 size and the print head in the main scanning direction. At this time, depending on the combination of the performance of the head to be used and the ink composition, it is conceivable that a certain discharge port is closed.
つまり、吸引後の走査中において、発一時間内に画像データがあり、吐出口近傍のインク吐出を行い、吐出口近傍の湿度を調整することでインク内の溶媒分を保持出来れば通常吐出できる。 In other words, during scanning after suction, if there is image data within the firing time, ink can be ejected near the ejection port, and if the humidity in the vicinity of the ejection port can be adjusted to maintain the solvent content in the ink, normal ejection can be performed. .
ここで、同じ発一時間に対して、記録ヘッドの主走査方向の移動速度を上げることで回避する方法が考えられるが、その際は同じ画像形成するにはヘッドからインクを吐出させる駆動周波数もこれに伴って上昇させなければならなくなり限界がある。 Here, a method of avoiding the same firing time by increasing the moving speed of the recording head in the main scanning direction can be considered, but in that case, in order to form the same image, the driving frequency for ejecting ink from the head is also used. Along with this, there is a limit that must be raised.
このように、インクジェット記録装置の対応すべきメディアサイズが大きくなればなるほど、ヘッドに要求される発一時間は長くなる一方、ヘッドやその他の性能に与える問題が多くなり、記録装置の高画質化、高速化を両立させる場合に実現が困難になってしまう。 In this way, the larger the media size that the inkjet recording device should handle, the longer the time required for the head, while the more problems it has on the head and other performance, and the higher the quality of the recording device. This makes it difficult to achieve high speed.
これと同様な問題に対し、特開2000−079696号公報において示されているように記録ヘッド自体に加湿空気を供給しながら印字を行う場合、ヘッド走査に伴い加湿空気が被記録媒体の印字領域上も加湿を行ってしまう場合がある。この場合、吐出口近傍の湿度を高める効果はあるものの、被記録媒体へ加湿空気が与える影響により、吐出した記録液滴が被記録媒体に付着した際の着弾面積が加湿状態によっては所望のサイズにならずに形勢した画像品位に悪影響を及ぼしてしまう懸念がある。 To solve the same problem, when printing is performed while supplying humidified air to the recording head itself as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-079696, the humidified air is printed in the print area of the recording medium as the head scans. The top may also be humidified. In this case, although there is an effect of increasing the humidity in the vicinity of the ejection opening, due to the influence of humidified air on the recording medium, the landing area when the ejected recording droplets adhere to the recording medium may be a desired size depending on the humidified state. There is a concern that the developed image quality will be adversely affected.
したがって本発明は、湿度の低下した環境下においても、画像品位を落とすことなく、しかも、出来る限り高速に印字を完了できる印字制御手段に係るインクジェット記録装置を提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an ink jet recording apparatus according to a print control means capable of completing printing as fast as possible without degrading image quality even in an environment where humidity is lowered.
上記目的を達成するために本発明の記録装置は、以下のような構成からなる。 In order to achieve the above object, the recording apparatus of the present invention has the following configuration.
インクを吐出して記録を行う記録ヘッドを記録媒体上で往復双方向に走査しながら入力される記録データに基づいて定められた画像領域の記録を行うインクジェット記録装置において、
液体蒸発促進機構を有することを特徴とするインクジェット記録装置である。
In an ink jet recording apparatus that records an image area determined based on recording data that is input while reciprocally scanning a recording head that performs recording by discharging ink on a recording medium.
An ink jet recording apparatus having a liquid evaporation promoting mechanism.
ここで、前記液体蒸発促進機構は記録ヘッドに備える記録液吐出口近傍の湿度を相対的に高めるために具備する液体の蒸発制御が可能なことが好ましい。 Here, it is preferable that the liquid evaporation promoting mechanism is capable of controlling the evaporation of the liquid provided in order to relatively increase the humidity in the vicinity of the recording liquid discharge port provided in the recording head.
ここで、前記液体を貯留する手段は、前記インクジェット記録装置内の、記録ヘッドが走査する領域で且つ被記録媒体上に印字を実行しない領域のうち、複数の位置に配置することが好ましい。 Here, it is preferable that the means for storing the liquid is arranged at a plurality of positions in the area where the recording head scans and the area where printing is not performed on the recording medium in the inkjet recording apparatus.
ここで、前記インクジェット記録装置は、記録ヘッドの近傍の湿度及び温度の少なくともどちらかを測定する手段を有することが好ましい。 Here, it is preferable that the ink jet recording apparatus has means for measuring at least one of humidity and temperature in the vicinity of the recording head.
ここで、前記液体を貯留する手段に供給する前記液体としては、記録液と異なる液体であることが好ましい。 Here, the liquid supplied to the means for storing the liquid is preferably a liquid different from the recording liquid.
ここで、前記液体蒸発促進機構は前記蒸発液を蒸発させるための加熱手段を有することが好ましい。 Here, it is preferable that the liquid evaporation promoting mechanism has a heating unit for evaporating the evaporated liquid.
ここで、前記液体蒸発促進機構は前記蒸発液を蒸発させるための超音波発生手段を有してもよい。 Here, the liquid evaporation promoting mechanism may include an ultrasonic wave generating means for evaporating the evaporated liquid.
ここで、前記液体を貯留する手段に供給する前記液体としては、記録ヘッドから排出された記録液を用いてもよい。 Here, as the liquid supplied to the means for storing the liquid, a recording liquid discharged from a recording head may be used.
本発明のインクジェット記録装置によれば、インク中の溶媒分が蒸発しやすく、インクの濃度変化を及ぼしやすい環境下において、1走査内で安定吐出可能な時間を延長することが可能となり、異常吐出や不吐出させることなく良好な画像形成を行うことが出来る。 According to the ink jet recording apparatus of the present invention, it is possible to extend the time during which stable ejection can be performed within one scan in an environment in which the solvent content in the ink is likely to evaporate and the density of the ink is likely to change. Good image formation can be performed without causing non-ejection.
(i)装置本体の概略
図11は、本発明にも適用されるインクジェット記録装置IJRAの概観図の中の一例である。
(I) Outline of Apparatus Main Body FIG. 11 is an example of an overview diagram of an ink jet recording apparatus IJRA applied to the present invention.
図において、駆動モータ5013の正逆回転に連動して駆動力伝達ギア5011,5009を介して回転するリードスクリュー5005の螺旋溝5004に対して係合するキャリッジHCはピン(不図示)を有し、矢印a,b方向に往復移動される。このキャリッジHCには、インクジェットカートリッジIJCが搭載されている。5002は紙押え板であり、キャリッジ移動方向にわたって紙をプラテン5000に対して押圧する。
In the figure, the carriage HC that engages with the
5007,5008はフォトカプラで、キャリッジのレバー5006のこの域での存在を確認して、モータ5013の回転方向切換等を行うためのホームポジション検知手段である。5016は記録ヘッドの前面をキャップするキャップ部材5022を支持する部材で、5015はこのキャップ内を吸引する吸引手段でキャップ内開口5023を介して記録ヘッドの吸引回復を行う。5017はクリーニングブレードで、5019はこのブレードを前後方向に移動可能にする部材であり、本体支持板5018にこれらは支持されている。ブレードは、この形態でなく周知のクリーニングブレードが本例に適用できることはいうまでもない。
又、5012は、吸引回復の吸引を開始するためのレバーで、キャリッジと係合するカム5020の移動に伴って移動し、駆動モータからの駆動力がクラッチ切換等の公知の伝達手段で移動制御される。
これらのキャッピング、クリーニング、吸引回復は、キャリッジがホームポジション側領域にきたときにリードスクリュー5005の作用によってそれらの対応位置で所望の処理が行えるように構成されているが、周知のタイミングで所望の作動を行うようにすれば、本実施例には何れも適用できる。
These capping, cleaning, and suction recovery are configured so that desired processing can be performed at their corresponding positions by the action of the
このインクジェットカートリッジIJCは、インクジェット記録装置本体IJRAに載置されているキャリッジHCの前述の位置決め手段、及び電気的接点とによって固定支持されると共に、該キャリッジHCに対して着脱可能なタイプである。 The ink jet cartridge IJC is a type that is fixedly supported by the positioning means and electrical contacts of the carriage HC placed on the ink jet recording apparatus main body IJRA and is detachable from the carriage HC.
(ii)インクジェットヘッドの説明
インクジェットヘッドユニットIJUは、電気信号に応じて膜沸騰をインクに対して生じせしめるための熱エネルギーを生成する電気熱変換体を用いて記録を行う方式のヘッドユニットである。
(Ii) Description of inkjet head The inkjet head unit IJU is a head unit that performs recording using an electrothermal transducer that generates thermal energy for causing film boiling to the ink in response to an electrical signal. .
図10は、本発明が実施もしくは適用される好適なプリントヘッド及びプリント装置の構成を説明する図である。以下、これらの図面を参照して各構成要素の説明を行う。但し、本発明はこれに限定されるわけではない。 FIG. 10 is a diagram illustrating the configuration of a preferred print head and printing apparatus to which the present invention is implemented or applied. Hereinafter, each component will be described with reference to these drawings. However, the present invention is not limited to this.
本実施形態の記録ヘッド21は、図10の斜視図でわかるように、記録ヘッドカートリッジ18を構成する一構成要素であり、記録ヘッドカートリッジ18は、記録ヘッド21と、記録ヘッド21に着脱自在に設けられたインクタンク7(7a,7b,7c,7d)とから構成されている。記録ヘッド21は、インクタンク7から供給されるインク(もしくは反応液)を、記録情報に応じて吐出口から吐出する。
As can be seen from the perspective view of FIG. 10, the
この記録ヘッドカートリッジ18は、インクジェット記録装置本体に載置されているキャリッジ(不図示)の位置決め手段および電気的接点によって固定支持されるとともに、キャリッジに対して着脱可能となっている。インクタンク7aはブラックのインク用、インクタンク7bはシアンのインク用、インクタンク7cはマゼンタのインク用、インクタンク7dはイエローのインク用である。このようにインクタンク7(7a,7b,7c,7d)のそれぞれが着脱自在であり、それぞれのインクタンクが交換可能となっていることにより、インクジェット記録装置における印刷のランニングコストが低減される。
The
ここで、本実施形態で用いる記録ヘッド21の吐出口群の構成配置について説明する。
Here, the arrangement of the ejection port group of the
図9は本実施形態で用いた高密度記録を実現するためのカラーヘッドの模式的正面図である。 FIG. 9 is a schematic front view of a color head for realizing high-density recording used in this embodiment.
この例では1列当たり600dpi(ドット/インチ)のピッチ(約42μmピッチ)吐出口を配列した吐出口列を1色当たり2列、互いに副走査方向(紙送り方向)に約21μmずらして、プリントヘッドの主走査方向に対しては設けてあり、1200dpiの解像度を実現している。さらに、図示の例ではそのような吐出口列を3色に対応して主走査方向の往方向、復方向どちらへも色順が同じとなるように並置し、さらに3色について合計6列の吐出口列で1200dpiの記録を行う一体構造のヘッド構成としている。 In this example, the ejection port array in which ejection ports of 600 dpi (dots / inch) per row are arranged is shifted by about 21 μm in the sub-scanning direction (paper feed direction) with respect to each other by 2 rows per color. It is provided for the main scanning direction of the head and realizes a resolution of 1200 dpi. Further, in the illustrated example, such ejection port arrays are juxtaposed so that the color order is the same in both the forward direction and the backward direction in the main scanning direction corresponding to the three colors, and a total of 6 columns for the three colors. The head structure is an integral structure that performs recording at 1200 dpi by the ejection port array.
なお、図9に示した1200dpi解像度のヘッドの場合、紙面上での1画素は約21μm四方の領域となるが、本実施形態で用いる1ドロップが約4plの時、紙面上では直径約45μmの円形ドットを形成する。このとき、1ドットの面積は約1570μm2となり、1画素領域の21×21=441μm2より大きくなる。
In the case of the 1200 dpi resolution head shown in FIG. 9, one pixel on the paper surface is about 21 μm square, but when one drop used in this embodiment is about 4 pl, the diameter on the paper surface is about 45 μm. Form circular dots. At this time, the area of one dot is about 1570
本発明においては、記録ヘッドは図10に示すように記録ヘッドは複数色の記録液を吐出するために各記録液に対応して設けられた複数の吐出口を有する複数の吐出口列のうち、複数色の記録液用吐出口列はプリントヘッドの主走査どちらの方向に対しても、色並び順が同じになる対称配置になっているものを用いている。 In the present invention, as shown in FIG. 10, the recording head has a plurality of ejection port arrays each having a plurality of ejection ports provided corresponding to each recording liquid in order to eject recording liquids of a plurality of colors. The plurality of recording liquid ejection port arrays are symmetrically arranged so that the color arrangement order is the same in both main scanning directions of the print head.
(第1の実施形態)
以下に第1の実施形態として、液体蒸発促進機構には専用の蒸発液供給用のインクタンクを装着可能なインクジェット記録装置について説明する。
(First embodiment)
In the following, as a first embodiment, an ink jet recording apparatus in which a liquid evaporation promoting mechanism can be equipped with a dedicated ink tank for supplying evaporated liquid will be described.
図1は本発明を適用可能なインクジェット記録装置の主要部の構成を示す斜視図である。 FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of a main part of an ink jet recording apparatus to which the present invention can be applied.
図1に示されているように、記録装置には記録ヘッド21が搭載されている。記録ヘッド21各々に対応したノズル列へのインクは、インクタンク7から供給されている。
As shown in FIG. 1, a
印字領域外に設定された第1のホームポジション51には、クリーニングブレード及びキャップ2、さらに本件の特徴である蒸発促進機構1から成る回復ユニット8部が設置されている。なお、回復ユニット8には記録ヘッドの数に対応してキャップ2が設けられている。記録を行わないときには、キャリッジHCは第1のホームポジション51に移動し、キャップ2により対応する記録ヘッド21のインク吐出口16表面を密閉し、インク溶剤の蒸発に起因するインクの固着あるいは塵埃などの異物の付着などによる目詰まりを防止する。
At the
また、キャップ2には吸引動作により記録ヘッド21より吸い出されたインクを廃液タンク46に送るための搬送パイプ47を設けてある。
Further, the
そして、印字領域外に設定された第2のホームポジション52には蒸発促進機構1が設けてある。
The
キャップ2の記録ヘッド21当接部分は、合成ゴムなどの弾性体により形成されている。また、キャップ2は記録ヘッド21のホームポジション51において記録ヘッド21と対向し、非印刷時や記録ヘッド21のリカバリー動作を行うときに、ヘッド方向に移動しヘッドに密着しヘッドの密閉および回復動作を行う。ここで、キャップ2はポンプ48と廃液用チューブ47で接続されており、その廃液用チューブ47を通ったインクは最終的に廃液用吸収体46部で貯蓄される。
The contact portion of the
ここで、蒸発促進機構1は図4に示す概略図のように蒸発液用インクタンク4より供給用チューブ5により蒸発液が供給されている。その途中には制御可能な弁9が設けられており、蒸発液3の供給を制御できる。また、蒸発促進機構1中には吸収体6が装着されており、さらに本実施形態においては加熱用ヒータ7に電圧を印加することによって、吸収体6中の蒸発液3が気化する構成になっている。
Here, the
また、蒸発促進機構1には湿度センサ(不図示)が、記録ヘッド21には温度センサ(不図示)が取り付けられており、MPU23は温度センサ及び湿度センサより得られた情報を元に、湿度を最適に制御して、印字中及びその前後において記録ヘッド21のインク吐出口列付近の湿度が適正な状態に制御可能になる構成にしている。
In addition, a humidity sensor (not shown) is attached to the
ここで、温度センサとしては記録素子基板11中に配置されたDi素子等を用い、湿度センサとしては、吸湿性物質として塩化リウチム・セラミックス・高分子などを使用し、水蒸気量の変化を電気抵抗や電気容量など電気的な変化として測定する湿度計を用いる。但し、温度センサ及び湿度センサとしてはこれに限らない。
Here, a Di element or the like disposed in the
また、回復ユニット8部の機能としては、キャップ部31のキャッピング機能は記録頻度の低いインク吐出口からの吐出不良や目詰まりを解消するために行い、さらにはインク吐出口から離れた状態において記録ヘッド21が記録動作の直前に行う予備吐出のインク受けとして用いられてもよい。これは記録ヘッド21がキャップ31上部を通過する時に、そのキャップ31内にめがけてなされる。
Further, as a function of the
また、キャップ2の隣接位置にクリーニングブレード(不図示)、所謂抜き部材を配置することにより、記録ヘッド21のインク吐出口形成面をクリーニングすることが可能である。
In addition, by arranging a cleaning blade (not shown), a so-called extraction member, at a position adjacent to the
また、本実施形態で説明する湿度とは、相対湿度のことであり、以下〔1〕の式で定義される。 The humidity described in the present embodiment is relative humidity, and is defined by the formula [1] below.
Uw=xv/xvs×100=e/es×100≒e/ew×100・・〔1〕
V :湿潤空気の体積
T,t:湿潤空気の温度
T :湿潤空気の温度(絶対温度)
t :湿潤空気の温度(セルシウス温度)
mv :湿潤空気中の水蒸気の質量
es :飽和湿潤空気の水蒸気圧
ew :水の飽和蒸気圧
xv :湿潤空気の水のモル分率
xvs:飽和湿潤空気の水のモル分率
Uw = xv / xvs × 100 = e / es × 100≈e / ew × 100 [1]
V: Volume of humid air
T, t: temperature of wet air T: temperature of wet air (absolute temperature)
t: temperature of wet air (Celsius temperature)
mv: mass of water vapor in humid air es: water vapor pressure of saturated wet air ew: saturated vapor pressure of water xv: mole fraction of water in wet air xvs: mole fraction of water in saturated wet air
[蒸発促進機構の制御について]
本発明の印刷時に行う回復ユニット8部の動作を図5に示すフローチャートを用いて説明する。
[Control of evaporation promotion mechanism]
The operation of the
(1)
記録信号が受信されているか否か判断し、記録信号の入力がない場合は吸引回復用キャップにてキャッピングが行われる。記録信号の入力がある場合は以下の制御を開始する。
(1)
It is determined whether or not a recording signal is received. If no recording signal is input, capping is performed by a suction recovery cap. When there is a recording signal input, the following control is started.
(2)
まず、記録ヘッド21を第1のホームポジション51へ移動させ、中でもキャップ2上へ移動させる。次にキャップ2を記録ヘッド21の表面に密着させるようモータ(不図示)によってキャップ2の上昇させる。その上でキャップ2に連通するポンプ(不図示)を駆動させ吸引ポンプを作動させる。この状態で記録ヘッド21の吐出口16近傍の増粘インクを吸引し吐出口近傍のインクを所望な物性状態に整えるための回復を完了させる。この直後、ポンプを停止するよう制御し吸引動作を終了し、吸引回復動作を終了させる。
(2)
First, the
これと並行して、記録ヘッド21に備えた温度検知用Diセンサーの情報と回復ユニット8部内に設けた湿度検知装置の情報を元に図6に示すように温度に応じて加湿制御の要否を判断し、加湿が必要な場合は蒸発促進機構1中に蒸発液3を供給するのと同時に加熱用ヒータ7に電圧を印加し、吸収体6中の蒸発液3が蒸発する準備を行う。
In parallel with this, the necessity of humidification control according to the temperature as shown in FIG. 6 based on the information of the temperature detection Di sensor provided in the
蒸発液3としては、マグネシウム、カルシウムなどの成分をなるべく含まない液体であり、溶媒分を蒸発させた際に析出する物質が少ないものが好ましいがこれに限らない。
The evaporating
続いて、記録ヘッド21の表面に密着させているキャップ2部をモータ(不図示)によって降下させ、記録ヘッド21の表面は大気に開放される。さらに、記録ヘッド21はキャップ2装着による吐出口表面のインク濡れや表面に付着した異物等を排除し、印字のためのインク吐出を良好な状態に保つため、キャップ2内に予備吐出を行う。
Subsequently, the
従来の加湿機構をもたない記録装置の場合、環境条件によっては、この瞬間からで吐出口16表面よりインク中の溶媒分の蒸発が進行する。 In the case of a recording apparatus having no conventional humidifying mechanism, evaporation of the solvent in the ink proceeds from the surface of the ejection port 16 from this moment depending on the environmental conditions.
これに対し本発明においては、図3に示すように吸引回復もしくは予備吐出が終了した直後に回復ユニット8部の蒸発促進機構1上へ移動させる。この時、回復ユニット8部のモータ(不図示)によって昇降させることで、蒸発促進機構1の記録ヘッド21の吐出口面に対する最短位置は被記録媒体から記録ヘッド21の吐出口面に対する距離以下で且つ記録ヘッド21の吐出口面には接触しない位置に配置させてある。さらに蒸発促進機構1中の加熱用ヒータ7は既に稼動しているので、吸収体6中の蒸発液3の蒸発により、吐出口近傍の雰囲気は所望の湿度になっており、吐出口16近傍のインク中溶媒の蒸発は抑えられる。
On the other hand, in the present invention, as shown in FIG. 3, immediately after the suction recovery or preliminary discharge is completed, the
(3)
その後、記録データを元にキャリッジ40を走査して、つまり記録ヘッド21を前記複数の吐出口16の配列方向とは異なる主走査方向に往復走査させるとともに、前記複数の吐出口配列幅未満の量ずつ前記被記録媒体10を前記主走査方向と直交する副走査方向に相対的に搬送して被記録媒体1上に画像の形成を行っていく。
(3)
Thereafter, the
この際、本発明の特徴である蒸発促進機構1は常に加熱用ヒータ7を稼動させて、記録ヘッド21が非印字領域である第1のホームポジション51及び第2のホームポジション52に移動した際に、吐出口16近傍の雰囲気中の湿度を溶媒が蒸発しにくい条件に保ち、吐出口16近傍のインクの増粘を抑えることが可能になる。この効果は蒸発促進機構1と記録ヘッド21の距離が小さいほどより効果が発揮されるため、キャップ2部と同様に蒸発促進機構1をモータ(不図示)によって記録ヘッド21と接触しない範囲で上昇させている。
At this time, the
また、蒸発促進機構1は図1に示すように記録ヘッド21主走査領域のうち、第1のホームポジション51と第2のホームポジション52の両方に設けられているのが好ましいが、図2に示すようにそのうち片側のみに設けられていてもよい。
Further, the
(4)
被記録媒体1上に所望の画像の形成を終了した後、これと同期して蒸発促進機構1の加熱用ヒータ7駆動及び蒸発液3の供給も終了させる。
(4)
After the formation of a desired image on the
以上説明した実施形態に従えば、温度センサと湿度センサとの測定結果に従って記録ヘッドのインク吐出口列付近を加湿することで吐出口近傍のインク溶媒成分の蒸発を抑え、インクの粘度変化を少なくすることが可能となり、非吐出状態から正常な吐出を保証出来る時間である発一時間は向上する。 According to the embodiment described above, humidifying the vicinity of the ink ejection port array of the recording head according to the measurement results of the temperature sensor and the humidity sensor suppresses evaporation of the ink solvent component near the ejection port and reduces the change in the viscosity of the ink. This makes it possible to improve the firing time, which is the time during which normal ejection can be guaranteed from the non-ejection state.
また、本発明において、記録ヘッド21が蒸発促進機構1上面に無い場合には、加湿された空気は記録装置内に拡散するが被記録媒体へ直接触れることは無い構成であるので、被記録媒体のインク吸収特性に対する影響は極僅かであり、印字される画像の品位には影響を及ぼさない。
Further, in the present invention, when the
[発一時間に関して]
ここで、上述した予め設定されている記録ヘッド21の発一時間に関して図8を用いて言及する。
[Regarding the departure time]
Here, the preset firing time of the
例えば、主走査方向の最大距離<WM>が640mmの被記録媒体1に印字を行う場合を考える。この時、キャリッジ上の記録ヘッド21は1走査目の画像領域<W1all>を印字する際に、被記録媒体1上を25inch/secで移動するとする。但し、記録ヘッド21がホームポジション移動するにあたり加減速の領域<WA>及び<WB>が必要となり、さらに記録ヘッド21自体の主走査方向に並ぶ吐出口16全てが被記録媒体1を移動する距離も考慮して、一定の速度で記録ヘッド21が移動する距離を659mmとする必要がある。
For example, consider a case where printing is performed on the
この場合、一定の速度で走査する領域を移動するのに要する時間は1.04secであり、加減速に要する時間は、0.15secであった。つまり、キャリッジ上の記録ヘッド21は1走査目の画像領域<W1all>を印字する際に要する時間の合計は1.19secとなる。
In this case, the time required to move the scanning area at a constant speed was 1.04 sec, and the time required for acceleration / deceleration was 0.15 sec. That is, the total time required for the
本実施形態で用いた記録ヘッド21と粘度を2〜4mPa・s、表面張力が20〜40mN/mの色材として顔料分散体を用いたインクの組み合わせで使用した場合、温度30℃、湿度10%の環境下にて発一時間を測定した結果、正常な吐出が保証出来る発一時間は0.9secであった。これに対し本実施形態の蒸発促進機構1の駆動有無を比較したところ、正常な吐出が保証出来る発一時間が1.8sに向上した。
When used in combination with the
つまり、上述の主走査方向の最大距離<WM>が640mmの被記録媒体1に印字を行う場合、蒸発促進機構1の無い場合は、記録画像によってはある吐出口16は発一時間が1.0sec以下であるため、1主走査の印字領域のうち、後端部では正常な吐出を保証出来ない場合がある。
In other words, when printing is performed on the
しかし、本発明の蒸発促進機構1の駆動により、本実施形態の場合は充分な発一時間が確保出来ているため、安定な吐出が保証できた。
However, by driving the
(第2の実施形態)
次に第2の実施形態として、第1の実施形態中でも用いた液体蒸発促進機構に供給する蒸発液として、記録ヘッド21よりキャップ2に回収された廃インクを用いる場合について説明する。
(Second Embodiment)
Next, as a second embodiment, a case will be described in which the waste ink collected in the
第1の実施形態中では、キャップ2はポンプ48と廃液用チューブ47で接続されており、その廃液用チューブ47を通ったインクは最終的に廃液用吸収体46部で貯蓄されていた。
In the first embodiment, the
本実施形態では、図7に示すようにキャップ2と蒸発促進機構1は廃液用チューブ47で接続されており、蒸発促進機構1はポンプ(不図示)と廃液用チューブ47で接続されている。
In the present embodiment, as shown in FIG. 7, the
この時、キャップ2を記録ヘッド21の表面に密着させるようモータ(不図示)によってキャップ2の上昇させる。その上でポンプ(不図示)を駆動させ吸引ポンプを作動させる。この時、蒸発促進機構1もキャップ2と同時に上昇し、キャリッジ40の一部に密着され、蒸発促進機構1内は密閉状態になる。よってキャップ2から回収された一旦廃液は蒸発促進機構1内の吸収体7に保持された後、吸収しきれない廃液はさらに廃液用チューブ47を通って廃液用吸収体46部で貯蓄される。続いて、記録ヘッド21の表面に密着させているキャップ2部をモータ(不図示)によって降下させ、記録ヘッド21及び蒸発促進機構1の表面はともに大気に開放される。この時、蒸発促進機構1内の吸収体7には吸引された廃液が保持されている。つまり、この廃液が蒸発液3として使用される。
At this time, the
これ以外の過程は第1の実施形態に準ずるものとする。 Other processes are the same as those in the first embodiment.
以上によって、第1の実施形態と同様に発一性能を向上させ、安定した画像形成が保証できた。その上で第2の実施形態においては予備吐、吸引時の廃インクを蒸散溶媒として使用するため、別途蒸発液3を設ける必要が無いため、廃インク量を削減させることを可能とし、記録装置使用の際のランニングコストも低減させることが可能となる。
As described above, as in the first embodiment, the shot-out performance is improved and stable image formation can be guaranteed. In addition, in the second embodiment, waste ink at the time of preliminary ejection and suction is used as a transpiration solvent, so that it is not necessary to separately provide the evaporating
(第3の実施形態)
次に第3の実施形態として、蒸発液の気化方法として超音波を用いてもよい。この場合、図4に示したように、第1の実施形態で示した蒸発促進機構1内には蒸発液3を保持する吸収体6の他、加熱ヒータ7部分には超音波発生装置を設けている。
(Third embodiment)
Next, as a third embodiment, ultrasonic waves may be used as a method for vaporizing the evaporated liquid. In this case, as shown in FIG. 4, in the
また、本実施例で用いる蒸発液としては第1及び第2の実施形態に示した蒸発液3のどちらを用いても良い。
In addition, as the evaporating liquid used in this example, any of the evaporating
以上によって、第1の実施形態と同様に発一性能を向上させ、安定した画像形成が保証できた。 As described above, as in the first embodiment, the shot-out performance is improved and stable image formation can be guaranteed.
1 蒸発促進機構
2 キャップ
3 蒸発液
4 蒸発液用インクタンク
5 供給チューブ
6 吸収体
7 加熱ヒータ
8 回復ユニット部
9 弁
10 被記録媒体
11 被記録素子
12 吐出口列(C)
13 吐出口列(M)
14 吐出口列(Y)
15 吐出口群
16 吐出口
18 記録カートリッジ
19 搬送モータ
37 フィードローラ
38 ステップモータ
46 廃液吸収体
47 廃液用チューブ
48 ポンプ
51 第1のホームポジション
52 第2のホームポジション
HC キャリッジ
DESCRIPTION OF
13 Discharge port array (M)
14 Discharge port array (Y)
15 Discharge group 16
Claims (8)
記録ヘッドの非印字領域であり、且つ走査する記録ヘッドの中で吐出口表面に対して近接する位置に配置され、
記録ヘッドの吐出口表面の湿度を高めることが可能な液体蒸発促進機構を有することを特徴とするインクジェット記録装置。 In an ink jet recording apparatus that records an image area determined based on recording data that is input while reciprocally scanning a recording head that performs recording by discharging ink on a recording medium.
It is a non-printing area of the recording head, and is arranged at a position close to the discharge port surface in the recording head to be scanned,
An ink jet recording apparatus having a liquid evaporation promoting mechanism capable of increasing the humidity of a discharge port surface of a recording head.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2005340177A JP2007144698A (en) | 2005-11-25 | 2005-11-25 | Inkjet recording device |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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JP2005340177A Withdrawn JP2007144698A (en) | 2005-11-25 | 2005-11-25 | Inkjet recording device |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN102381022A (en) * | 2010-08-25 | 2012-03-21 | 佳能株式会社 | Inkjet printing apparatus |
-
2005
- 2005-11-25 JP JP2005340177A patent/JP2007144698A/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US8371677B2 (en) | 2010-08-25 | 2013-02-12 | Canon Kabushiki Kaisha | Inkjet printing apparatus |
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