JP2010052261A - Recording device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、インクを吐出する記録ヘッドを有する記録装置に関する。 The present invention relates to a recording apparatus having a recording head that ejects ink.
特許文献1には、インクを吐出する複数のインク吐出口が形成された記録素子基板を有するインクジェット記録ヘッドについて記載されている。この記録素子基板は、シリコン基板の一方の面に複数の電気熱変換素子と4つのサブヒータが成膜技術により形成され、さらに電気熱変換素子に対応する複数のインク流路と複数のインク吐出口がフォトリソグラフィ技術によりシリコン基板に形成されてなる。複数のインク吐出口は、シリコン基板の他方の面において、吐出量の小さいノズル列と、吐出量の大きいノズル列とを構成するように配列されている。そして、4つのサブヒータは、走査方向に関して、シリコン基板の両端部に2つずつ形成されており、吐出量の小さいノズル列近傍に配置されている。この構成において、サブヒータを駆動することによって、複数のインク流路(特に小さいノズル列を構成するインク吐出口に連通する流路)内のインク温度を上昇させることができ、インク吐出量の安定化を図ることが可能となる。 Patent Document 1 describes an ink jet recording head having a recording element substrate on which a plurality of ink discharge ports for discharging ink are formed. In this recording element substrate, a plurality of electrothermal conversion elements and four sub-heaters are formed on one surface of a silicon substrate by a film forming technique, and a plurality of ink flow paths and a plurality of ink discharge ports corresponding to the electrothermal conversion elements are formed. Is formed on the silicon substrate by photolithography. The plurality of ink ejection openings are arranged on the other surface of the silicon substrate so as to constitute a nozzle row with a small ejection amount and a nozzle row with a large ejection amount. The four sub-heaters are formed two at each end of the silicon substrate in the scanning direction, and are arranged in the vicinity of the nozzle row with a small discharge amount. In this configuration, by driving the sub-heater, the ink temperature in a plurality of ink flow paths (especially the flow paths communicating with the ink discharge ports constituting the small nozzle row) can be raised, and the ink discharge amount is stabilized. Can be achieved.
上記特許文献1に記載のインクジェット記録ヘッドにおいては、印刷時において、対向する記録媒体と吐出面(シリコン基板の他方の面)との間に所定の隙間が形成された状態で、吐出口から記録媒体の印刷面にインクが吐出される。すなわち、吐出面が印刷面に接触せずに離隔している。このように吐出面と記録媒体とが離隔し且つ印刷面の吐出面と対向する領域近傍が押さえられていないと、印刷面と吐出面と離隔距離が安定せず、吐出口から吐出されたインクによって形成された画像品質が低下する。 In the ink jet recording head described in Patent Document 1, recording is performed from an ejection port in a state where a predetermined gap is formed between an opposing recording medium and an ejection surface (the other surface of the silicon substrate) during printing. Ink is ejected onto the printing surface of the medium. That is, the ejection surface is separated without contacting the printing surface. In this way, if the discharge surface and the recording medium are separated from each other and the vicinity of the region facing the discharge surface of the printing surface is not pressed, the separation distance between the printing surface and the discharge surface is not stable, and the ink discharged from the discharge port As a result, the quality of the image formed is degraded.
一方、上記特許文献1に記載のインクジェット記録ヘッドにおいては、サブヒータがインク流路内のインク温度を上昇させているだけなので、印刷面に吐出されたインクが素早く乾燥しない。これにより、ユーザが画像の形成された記録媒体を取り出すときに、指と画像が擦れて、画像の乱れや指にインクが付着するという問題が生じる。 On the other hand, in the ink jet recording head described in Patent Document 1, since the sub-heater only raises the ink temperature in the ink flow path, the ink discharged on the printing surface does not dry quickly. As a result, when the user takes out the recording medium on which the image is formed, there is a problem that the finger and the image are rubbed and the image is distorted or ink is attached to the finger.
そこで、本発明の目的は、記録媒体に形成された画像品質の低下を抑制しつつ、記録媒体に着弾したインクの乾燥を促進する記録装置を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a recording apparatus that promotes drying of ink that has landed on a recording medium while suppressing deterioration in image quality formed on the recording medium.
本発明の記録装置は、記録媒体にインクを吐出する複数の吐出口がなす吐出領域が形成された吐出面と、前記インクが吐出される方向に前記吐出面よりも突出し且つ記録媒体と接触しつつ記録媒体を加熱する加熱面が設けられた第1加熱部とを有し、前記複数の吐出口に連通するインク流路が内部に形成された記録ヘッドと、前記記録ヘッドと記録媒体とを相対移動させる移動機構とを備えている。そして、前記加熱面は、前記記録ヘッドに対する記録媒体の相対移動方向と直交する方向に関して前記吐出領域以上の長さを有しており、前記記録ヘッドに対する記録媒体の相対移動方向に関して前記吐出面よりも上流であって前記吐出面に隣接配置されている。 The recording apparatus of the present invention includes a discharge surface in which a discharge region formed by a plurality of discharge ports for discharging ink is formed on a recording medium, and protrudes from the discharge surface in a direction in which the ink is discharged and is in contact with the recording medium. And a first heating section provided with a heating surface for heating the recording medium, and a recording head in which an ink flow path communicating with the plurality of ejection ports is formed, and the recording head and the recording medium. And a moving mechanism for relative movement. The heating surface has a length equal to or longer than the ejection region in a direction orthogonal to the relative movement direction of the recording medium with respect to the recording head, and is longer than the ejection surface with respect to the relative movement direction of the recording medium with respect to the recording head. Is also located upstream and adjacent to the discharge surface.
これによると、記録媒体と吐出面が対向するときには、記録媒体が第1加熱部の加熱面と接触しているので、記録媒体と吐出面との隙間が一定に保たれる。そのため、吐出口から吐出されたインクによって記録媒体に形成された画像品質が低下しない。加えて、記録媒体のインクが着弾可能な領域を第1加熱部によってインクの着弾前に予め加熱することが可能になるので、記録媒体に着弾したインクが乾燥しやすくなる。また、第1加熱部の発熱によってインク流路内のインクを加熱することが可能となる。そのため、インク粘度を低下させることができる。 According to this, when the recording medium and the ejection surface face each other, the recording medium is in contact with the heating surface of the first heating unit, so that the gap between the recording medium and the ejection surface is kept constant. For this reason, the image quality formed on the recording medium by the ink ejected from the ejection port does not deteriorate. In addition, since the area on the recording medium where ink can land can be preheated by the first heating unit before ink landing, the ink landed on the recording medium can be easily dried. In addition, the ink in the ink flow path can be heated by the heat generated by the first heating unit. Therefore, the ink viscosity can be reduced.
本発明において、前記第1加熱部の前記加熱面には、前記相対移動方向に関して、1以上の前記吐出口に重なる複数の第1加熱領域が形成されており、供給された画像データに応じて前記記録ヘッド及び前記移動機構を制御する制御手段をさらに備えている。そして、前記制御手段が、インクを吐出する前記吐出口と前記相対移動方向に関して重なる前記第1加熱領域が個別に発熱するように、前記第1加熱部を制御する第1加熱制御手段を有していることが好ましい。これにより、記録媒体のインクが着弾する部分領域、及び、インクを吐出する吐出口に連通するインク流路の部分流路を加熱することが可能となり、消費電力を低減させることができる。 In the present invention, the heating surface of the first heating unit is formed with a plurality of first heating regions that overlap one or more of the discharge ports with respect to the relative movement direction, depending on the supplied image data. Control means for controlling the recording head and the moving mechanism is further provided. The control unit includes a first heating control unit that controls the first heating unit so that the first heating region that overlaps the ejection port that ejects ink and the relative movement direction individually generates heat. It is preferable. As a result, it is possible to heat the partial area of the recording medium where the ink lands and the partial flow path of the ink flow path communicating with the discharge port for discharging the ink, and the power consumption can be reduced.
また、このとき、前記記録ヘッドの周囲温度を検出する温度センサをさらに備えており、前記第1加熱制御手段が、前記温度センサによって検出された周囲温度が所定温度未満のときに、前記インク流路内のインクが加熱されるように、前記第1加熱部を制御していてもよい。これにより、吐出口からのインク吐出不良を抑制することが可能となる。 Further, at this time, a temperature sensor for detecting the ambient temperature of the recording head is further provided, and when the ambient temperature detected by the temperature sensor is lower than a predetermined temperature, the first heating control means The first heating unit may be controlled so that the ink in the path is heated. Thereby, it is possible to suppress ink ejection failure from the ejection port.
また、本発明において、前記記録ヘッドが、前記吐出面及び前記インク流路を有するインクジェットヘッドと、前記インクジェットヘッド及び前記第1加熱部が固定された固定部材とを有しており、前記固定部材の前記インクジェットヘッドが固定された固定面には、先端が前記吐出面よりも突出し前記先端に前記第1加熱部が配設された突出部が形成されており、前記突出部の前記相対移動方向の上流側面が、前記吐出面に対して傾斜していることが好ましい。これにより、記録媒体と吐出面とを対向させるときに、記録ヘッドに対する記録媒体の相対移動方向に関して記録媒体の下流端(前端)がカールしていても当該下流端が突出部の上流側面と当接し加熱面側に案内される。そのため、カールによる記録媒体のジャムを抑制することが可能となる。 In the present invention, the recording head includes an inkjet head having the ejection surface and the ink flow path, and a fixing member to which the inkjet head and the first heating unit are fixed. The fixed surface to which the inkjet head is fixed is formed with a protruding portion in which a tip protrudes from the discharge surface and the first heating unit is disposed at the tip, and the relative movement direction of the protruding portion It is preferable that the upstream side surface of this is inclined with respect to the discharge surface. As a result, when the recording medium and the ejection surface face each other, even if the downstream end (front end) of the recording medium is curled in the relative movement direction of the recording medium with respect to the recording head, the downstream end is in contact with the upstream side surface of the protrusion. It is in contact with the heated surface. Therefore, it is possible to suppress jamming of the recording medium due to curling.
また、本発明において、前記記録ヘッドが、前記相対移動方向に関して前記吐出面よりも下流に配置された第2加熱部を有しており、前記第2加熱部は、インクが着弾した記録媒体から間隙を介して当該記録媒体を加熱することが好ましい。これにより、インクが着弾した記録媒体を非接触で加熱するので、インクをより乾燥させることができるとともに、画像が乱れなくなる。 In the present invention, the recording head includes a second heating unit disposed downstream of the ejection surface with respect to the relative movement direction, and the second heating unit is formed from a recording medium on which ink has landed. It is preferable to heat the recording medium through the gap. Accordingly, the recording medium on which the ink has landed is heated in a non-contact manner, so that the ink can be further dried and the image is not disturbed.
また、このとき、前記第2加熱部の加熱面が、前記吐出面に垂直な方向に関して、前記吐出面と前記第1加熱部の加熱面との間に配置されていてもよい。これにより、記録媒体上のインクをより一層乾燥させることができる。 At this time, the heating surface of the second heating unit may be disposed between the ejection surface and the heating surface of the first heating unit in a direction perpendicular to the ejection surface. Thereby, the ink on the recording medium can be further dried.
また、このとき、前記第2加熱部の加熱面が、前記直交する方向に関して前記吐出領域以上の長さを有していてもよい。これにより、記録媒体のインクが着弾可能な領域を第2加熱部が加熱することが可能となる。そのため、記録媒体に着弾したインクがより乾燥しやすくなる。 At this time, the heating surface of the second heating unit may have a length equal to or longer than the discharge region in the orthogonal direction. As a result, the second heating unit can heat the area of the recording medium where the ink can land. Therefore, the ink that has landed on the recording medium becomes easier to dry.
また、このとき、前記第2加熱部の加熱面が、前記吐出面に隣接して配置されていてもよい。これにより、第2加熱部の加熱によってインク流路内のインクを加熱することが可能となる。そのため、インク粘度をより低下させることができる。 At this time, the heating surface of the second heating unit may be disposed adjacent to the ejection surface. Thereby, the ink in the ink flow path can be heated by the heating of the second heating unit. Therefore, the ink viscosity can be further reduced.
また、このとき、前記第1加熱部の前記加熱面には、前記相対移動方向に関して、1以上の前記吐出口に重なる複数の第1加熱領域が形成されており、前記第2加熱部の加熱面には、前記相対移動方向に関して、1以上の前記吐出口に重なる複数の第2加熱領域が形成されており、供給された画像データに応じて前記記録ヘッド及び前記移動機構を制御する制御手段をさらに備えている。そして、前記制御手段が、インクを吐出する前記吐出口と前記相対移動方向に関して重なる前記第1加熱領域が個別に発熱するように、前記第1加熱部を制御する第1加熱制御手段と、インクを吐出する前記吐出口と前記相対移動方向に関して重なる前記第2加熱領域が個別に発熱するように、前記第2加熱部を制御する第2加熱制御手段とを有していてもよい。これにより、記録媒体のインクが着弾する部分領域、及び、インクを吐出する吐出口に連通するインク流路の部分流路を加熱することが可能となり、消費電力を低減させることができる。 Further, at this time, a plurality of first heating regions are formed on the heating surface of the first heating unit so as to overlap one or more of the discharge ports with respect to the relative movement direction, and heating of the second heating unit is performed. A plurality of second heating regions that overlap one or more of the discharge ports are formed on the surface with respect to the relative movement direction, and a control unit that controls the recording head and the moving mechanism according to supplied image data Is further provided. And a first heating control unit that controls the first heating unit so that the first heating region that overlaps the ejection port that ejects ink and the relative movement direction individually generates heat, and an ink There may be provided a second heating control means for controlling the second heating unit so that the second heating region overlapping with the discharge port for discharging the second heating region individually in the relative movement direction generates heat. As a result, it is possible to heat the partial area of the recording medium where the ink lands and the partial flow path of the ink flow path communicating with the discharge port for discharging the ink, and the power consumption can be reduced.
また、このとき、前記記録ヘッドの周囲温度を検出する温度センサをさらに備えており、前記第1加熱制御手段が、前記温度センサによって検出された周囲温度が所定温度未満のときに、前記インク流路内のインクが加熱されるように、前記第1加熱部を制御し、前記第2加熱制御手段が、前記温度センサによって検出された周囲温度が所定温度未満のときに、前記インク流路内のインクが加熱されるように、前記第2加熱部を制御していてもよい。これにより、吐出口からのインク吐出不良をより抑制することが可能となる。 Further, at this time, a temperature sensor for detecting the ambient temperature of the recording head is further provided, and when the ambient temperature detected by the temperature sensor is lower than a predetermined temperature, the first heating control means The first heating unit is controlled so that the ink in the path is heated, and the second heating control unit is configured to control the inside of the ink channel when the ambient temperature detected by the temperature sensor is lower than a predetermined temperature. The second heating unit may be controlled such that the ink is heated. As a result, it is possible to further suppress ink ejection defects from the ejection ports.
本発明の記録装置によると、記録媒体と吐出面が対向するときには、記録媒体が第1加熱部の加熱面と接触しているので、記録媒体と吐出面との隙間が一定に保たれる。そのため、吐出口から吐出されたインクによって記録媒体に形成された画像品質が低下しない。加えて、記録媒体のインクが着弾可能な領域を第1加熱部によってインクの着弾前に予め加熱することが可能になるので、記録媒体に着弾したインクが乾燥しやすくなる。また、第1加熱部の発熱によってインク流路内のインクを加熱することが可能となる。そのため、インク粘度を低下させることができる。 According to the recording apparatus of the present invention, when the recording medium and the ejection surface face each other, the recording medium is in contact with the heating surface of the first heating unit, so that the gap between the recording medium and the ejection surface is kept constant. For this reason, the image quality formed on the recording medium by the ink ejected from the ejection port does not deteriorate. In addition, since the area on the recording medium where ink can land can be preheated by the first heating unit before ink landing, the ink landed on the recording medium can be easily dried. In addition, the ink in the ink flow path can be heated by the heat generated by the first heating unit. Therefore, the ink viscosity can be reduced.
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の一実施形態によるプリンタの模式的な側面図である。図1に示すように、プリンタ101には、図中左方に用紙収納部12が、図中右方に用紙受け部13がそれぞれ設けられており、これら用紙収納部12と用紙受け部13との間にプラテン14が配置されている。さらに、プリンタ101には、用紙Pに画像を形成する記録ヘッド1と、記録ヘッド1を図中左右方向に往復移動させるヘッド移動機構15と、給紙ローラ16と、搬送機構17と、排紙ローラ対18と、これらの動作を制御する制御装置20とが設けられている。
FIG. 1 is a schematic side view of a printer according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the
用紙収納部12は、上方に向かって開口した箱形状を有しており、その中に複数の用紙Pが収納されている。給紙ローラ16は、制御装置20の制御により、用紙収納部12に収納された最も上方にある用紙Pをプラテン14上に送り出す。また、用紙収納部12には、ガイド12aが形成されており、給紙ローラ16によって送り出された用紙Pをプラテン14上に案内する。
The
搬送機構17は、搬送ローラ31と、搬送ローラ31を回転可能に支持する支持部材32と、支持部材32を回転可能に支持する駆動軸33と、駆動軸33を支点として支持部材32を揺動させるカム34とを含んでいる。
The
支持部材32には、駆動軸33に固定されたギア及びこのギアの回転力を互いに伝達する2つのギア(ともに図示せず)が内蔵されており、これらギアにより駆動軸33の回転力が搬送ローラ31に伝達される。
The
この構成において、駆動軸33が図1中時計周り方向に回転することで、搬送ローラ31が図1中反時計回り方向に回転する。このとき、搬送ローラ31が給紙ローラ16によって送り出された用紙Pに接触し、用紙P全体をプラテン14上の所定位置に搬送する。また、搬送ローラ31が、用紙Pに画像が形成された後、用紙Pと接触した状態で上述のように回転すると、用紙Pが排紙ローラ対18に向けて搬送される。このように搬送ローラ31は、プラテン14上の用紙Pを搬送方向Aに搬送するものである。なお、本実施形態における搬送方向Aは、用紙Pにインクを吐出しながら記録ヘッド1が移動しているときにおいて、記録ヘッド1に対する用紙Pの相対移動方向(図1中左方から右方に向かう方向)と同じ方向である。
In this configuration, when the
また、支持部材32の駆動軸33側の端部には、カム34の外周側面と接触する接触部32aが形成されている。カム34は、カム34の外周側面近傍に配置された回転軸34aに固定されており、回転軸34aが回転することによってカム34も回転する。
Further, a
この構成において、搬送機構17は、カム34が制御装置20により回転制御されることで、接触部32aが回転軸34aに近づく方向及び離れる方向へと駆動軸33を支点として揺動する。接触部32aが回転軸34aに最も近づくときに、搬送ローラ31がプラテン14上において用紙Pと接触する接触位置(図1中実線で示す位置)となる。一方、接触部32aが回転軸34aと最も離れるときに、搬送ローラ31が用紙Pから離隔する離隔位置(図1中二点鎖線で示す位置)であって記録ヘッド1よりも上方の位置となる。これにより、後述のように記録ヘッド1が移動したときに、搬送ローラ31が記録ヘッド1の移動の妨げにならない。つまり、記録ヘッド1と搬送ローラ31とが干渉しなくなる。
In this configuration, the
プラテン14は、用紙Pよりも一回り大きい矩形平面形状を有している。また、プラテン14は、内部に電極(図示せず)が内蔵されており、その電極に直流電圧を供給することでプラテン自体を帯電させて、上面に給紙された用紙Pを吸着するものである。
The
プラテン14と排紙ローラ対18との間には、ガイド19が設けられている。ガイド19は、搬送ローラ31によって搬送されてきた用紙Pを排紙ローラ対18まで案内する。
A
排紙ローラ対18は、用紙Pを挟持しながら回転する2つのローラからなる。一方のローラ(図1中下方にあるローラ)は、制御装置20の制御により回転駆動され、他方のローラ(図1中上方にあるローラ)は、一方のローラの回転に伴って回転する従動ローラである。この構成において、一方のローラが制御装置20の制御により回転駆動されることで、搬送ローラ31によって搬送されてきた用紙Pが2つのローラに挟持されながら用紙受け部13に排紙される。
The paper
用紙受け部13は、用紙収納部12と同様に、上方に向かって開口した箱形状を有しており、排紙ローラ対18によって排紙されてきた用紙Pを受ける。
Similar to the
次に、記録ヘッド1及びヘッド移動機構15について説明する。図2は、図1に示す記録ヘッド1を下方から見たときの平面図である。図3は、図1に示すインクジェットヘッドの部分断面図である。記録ヘッド1は、図1に示すように、インクを吐出するインクジェットヘッド2と、2つのサーマルヘッド3,4と、これらヘッド2〜4が固定された固定部材5とを有している。
Next, the recording head 1 and the
インクジェットヘッド2は、図1及び図2に示すように、搬送方向Aに関して、固定部材5の下面5aの中央に固定されている。また、インクジェットヘッド2は、搬送方向Aと直交する方向に長尺な略直方体形状となっている。図3に示すように、インクジェットヘッド2は、圧力室110等を含むインク流路が内部に形成された流路ユニット9と、流路ユニット9の上面に固定されたアクチュエータユニット21とを有している。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
流路ユニット9の下面である吐出面2aには、図2に示すように、複数の吐出口2bが形成されている。複数の吐出口2bは、吐出面2aの長手方向に沿って千鳥状に配列されており、1つの長尺な吐出領域2cを構成している。この吐出領域2cは、搬送方向Aに関して、用紙Pの幅以上に形成されている。
A plurality of
流路ユニット9の内部には、図2に示すように、2つのマニホールド流路105が形成されている。これらマニホールド流路105は、流路ユニット9の長手方向に沿って延在している。また、マニホールド流路105は、流路ユニット9の上面に形成されたインク供給口(不図示)と繋がっており、図示しないインクタンクからインクが供給されている。また、流路ユニット9には、吐出口2bと同様に千鳥状に配列された複数の圧力室110が形成されている。これら圧力室110は、図3に示すように、アクチュエータユニット21によってその開口が塞がれている。
As shown in FIG. 2, two
また、流路ユニット9は、ステンレス鋼など金属材料からなる9枚のプレート122〜130から構成されている。これらプレート122〜130を互いに位置合わせしつつ積層することによって、プレート122〜130に形成された貫通孔が連通する。これによって、流路ユニット9内に、2つのマニホールド流路105、そして各マニホールド流路105の出口から圧力室110を経て吐出口2bに至る多数の個別インク流路132が形成される。なお、マニホールド流路105内のインクは、各個別インク流路132に流れ込み、絞りとして機能するアパーチャ112及び圧力室110を介して吐出口2bに至る。
The
アクチュエータユニット21は、各圧力室110に対向する位置に形成された複数のアクチュエータ21aを含んでいる。これらアクチュエータ21aは、制御装置20の制御により、吐出信号が供給されることによって圧力室110側に変位し、圧力室110内のインクに圧力を付与する。そして、インクに圧力が付与された圧力室110に連通する吐出口2bからインクが吐出される。
The
固定部材5は、図1及び図2に示すように、搬送方向Aと直交する方向に長尺な板状部材である。固定部材5は、後述のキャリッジ41とバネ(不図示)を介して連結されており、下方に付勢されている。固定部材5の下面5aには、吐出口2bからのインク吐出方向(鉛直方向下方)に吐出面2aよりも突出した2つの突出部25,26が形成されている。突出部25は、搬送方向Aに関して、下面5aの上流端部に形成されており、突出部26は、下面5aの下流端部に形成されている。これら突出部25,26は、搬送方向Aと直交する方向に関して、下面5aと同じ長さを有している。
As shown in FIGS. 1 and 2, the fixing
突出部25の下端は、図1に示すように突出部26よりも下方に位置しており、この下端にサーマルヘッド3が固定されている。サーマルヘッド3は、制御装置20により通電されることによって高温となる複数の発熱体3aを有している。
As shown in FIG. 1, the lower end of the
これら発熱体3aは、図2に示すように、搬送方向Aと直交する方向に1列に配列されており、発熱体3aの下面において加熱面3bを構成している。換言すると、複数の発熱体3aが個々の加熱領域を構成しており、これら複数の加熱領域が1つの加熱面3bを構成している。加熱面3bは、搬送方向Aと直交する方向に関して、吐出領域2cよりも長く吐出面2bと同じ長さを有している。また、加熱面3bは、吐出面2bに隣接して配置されている。
As shown in FIG. 2, these
また、複数の発熱体3aのうち、最も外側に位置する2つの発熱体3aを除く発熱体3aは、搬送方向Aに関して、吐出口2bとそれぞれ重なる位置に配置されている。サーマルヘッド3は、加熱面3bと用紙Pとが接触したときに、用紙Pと吐出面2aとの間に所定隙間が形成される位置に配置されている。
In addition, among the plurality of
一方、サーマルヘッド4は、図1に示すように、突出部26の下端に固定されており、その加熱面4bは、鉛直方向に関して吐出面2bと加熱面3bとの間に配置されている。このように加熱面4bが配置されていることで、加熱面4bは用紙Pに対して常に所定の隙間が形成されることになる。また、加熱面4bは、用紙Pと対向するときに、用紙Pに対して非接触で且つ吐出面2bよりも近くに配置されるので、用紙Pに着弾したインクを効果的に乾燥させることができる。
On the other hand, as shown in FIG. 1, the thermal head 4 is fixed to the lower end of the protruding
なお、サーマルヘッド4もサーマルヘッド3と同様な構成を有しており、一列に配列された複数の発熱体4aを有している。これら複数の発熱体4aも制御装置20により制御される。また、複数の発熱体4aが加熱面4bを構成しており、加熱面4bも、搬送方向Aと直交する方向に関して、吐出領域2cよりも長く吐出面2bと同じ長さを有している。また、加熱面4bは、吐出面2bに隣接して配置されている。また、複数の発熱体4aのうち、最も外側に位置する2つの発熱体4aを除く発熱体4aが、搬送方向Aに関して、吐出口2bとそれぞれ重なる位置に配置されている。
The thermal head 4 has the same configuration as that of the
また、突出部25は、図1に示すように、その上流側面25aが吐出面2aに対して傾斜している。これにより、プラテン14上に配置された用紙Pに印刷するときであって記録ヘッド1が図1中左方に移動したときに、用紙Pの前端(搬送方向Aに関する下流端)がカールしていても当該前端が上流側面25aと当接し加熱面3b側にスムーズに案内される。そのため、カールによる用紙Pのジャムを抑制することができる。また、突出部26も、その下流側面26aが傾斜している。
Further, as shown in FIG. 1, the
ヘッド移動機構15は、キャリッジ41と、搬送方向Aに平行に延在した2本のレール42と、レール42のそれぞれに設けられレール42上を移動するリニアモータ43とを含んでいる。各リニアモータ43は、キャリッジ41の側面に固定されている。この構成において、制御装置20により、リニアモータ43をレール42上で移動するように制御することで、キャリッジ41とともに記録ヘッド1を搬送方向Aに平行に移動させることができる。
The
続いて、制御装置20について以下に説明する。図4は、図1に示す制御装置20の機能ブロック図である。制御装置20は、演算処理装置であるCPU(Central Processing Unit)と、CPUが実行するプログラム及びプログラムに使用されるデータが記憶されているROM(Read Only Memory)と、プログラム実行時にデータを一時記憶するためのRAM(Random Access Memory)と、その他のロジック回路とを有しており、これらが一体となって機能することにより以下に説明する機能部を構築している。
Next, the
制御装置20は、図4に示すように、印刷制御部141、搬送制御部142、プラテン制御部147、及び、排紙制御部148を含んでいる。また、制御装置20には、記録ヘッド1の周囲温度を検出する温度センサ115が接続されている。
As shown in FIG. 4, the
印刷制御部141は、インクジェットヘッド制御部143、第1サーマルヘッド制御部144、第2サーマルヘッド制御部145、及び、ヘッド移動制御部146を含んでいる。インクジェットヘッド制御部143は、制御装置20が受信した画像データに基づいて、ヘッド駆動回路151を制御し、インクジェットヘッド2の複数の吐出口2bからインクを吐出させる。ヘッド駆動回路151は、インクジェットヘッド制御部143の指令に基づいて複数のアクチュエータ21aに選択的に吐出信号を供給する。吐出信号が供給されたアクチュエータ21aは、圧力室110内のインクに圧力を付与する。
The
第1サーマルヘッド制御部144は、ヘッド駆動回路152を制御し、インクジェットヘッド制御部143の制御に基づいてインクを吐出する吐出口2bと搬送方向Aに関して重なる発熱体3aを個別に発熱させる。第2サーマルヘッド制御部145は、ヘッド駆動回路153を制御し、インクジェットヘッド制御部143の制御に基づいてインクを吐出する吐出口2bと搬送方向Aに関して重なる発熱体4aを個別に発熱させる。また、第1及び第2サーマルヘッド制御部144,145は、電源を入れたときにおいて、温度センサ115によって検出された周囲温度が所定温度未満のときに、ヘッド駆動回路152,153を制御し、すべての発熱体3a,4aに所定時間だけ通電を行うようにする。
The first thermal
ヘッド移動制御部146は、ヘッド移動機構15のリニアモータ43を駆動制御し、リニアモータ43をレール42上で移動させる。
The head
搬送制御部142は、給紙ローラ16を回転させるモータ161、駆動軸33を回転させるモータ162、及び、回転軸34aを回転させるモータ163をそれぞれ駆動制御し、用紙Pを用紙収納部12からプラテン14上に搬送させる。
The
プラテン制御部147は、プラテン14の内部電極に直流電圧を供給する直流電圧発生回路164を制御し、プラテン14上の所定位置に搬送された用紙Pをプラテン14で保持及び用紙Pの保持を解除する。
The
排紙制御部148は、駆動軸33を回転させるモータ162、回転軸34aを回転させるモータ163、及び、排紙ローラ対18の一方のローラを回転させるモータ165をそれぞれ駆動制御し、プラテン14上の用紙Pを用紙受け部13に排紙させる。
The paper
続いて、用紙Pに印刷するときのプリンタ101の制御フローについて以下に説明する。図5は、本発明の一実施形態によるプリンタの制御フロー図である。図6は、用紙Pにインクを吐出して画像を形成するときの動作状況図である。
Next, the control flow of the
図5に示すように、ステップ1(S1)において、プリンタ101の主電源を入れる。このとき、第1及び第2サーマルヘッド制御部144,145が、温度センサ115によって検出された周囲温度が所定温度未満か否かを判定する。そして、周囲温度が所定温度未満のときに、ステップ2(S2)に進み、第1及び第2サーマルヘッド制御部144,145がヘッド駆動回路152、153を制御して、すべての発熱体3a,4aへの所定時間の通電を開始する。これにより、発熱体3a,4aからの熱が突出部25,26及び固定部材5を伝わって流路ユニット9を上方から温め、及び、発熱体3a,4aからの輻射熱が流路ユニット9を下方から温めるので、流路ユニット9のインク流路内のインク全体が温められる。そのため、インク温度の低下に伴うインク粘度の増加を抑制することができ、吐出口2bからのインク吐出不良を防ぐことが可能となる。なお、温度センサによって検出された周囲温度が所定温度以上のときは、発熱体3a,4aへの通電は行われず、ステップ3(S3)に進む。
As shown in FIG. 5, in step 1 (S1), the
次に、ステップ3において、制御装置20が画像データを受信したか否かを判定する。制御装置20が画像データを受信していない場合は、繰り返しこの処理が行われる。そして、制御装置20が画像データを受信すると、ステップ4(S4)に進む。次に、ステップ4において、制御装置20がステップ2における発熱体3a,4aへの通電が所定時間を経過したか否かを判定する。発熱体3a,4aへの通電が所定時間を経過していない場合は、繰り返しこの処理が行われる。そして、発熱体3a,4aへの通電が所定時間経過すると、ステップ5(S5)に進む。
Next, in
次に、ステップ5において、搬送制御部142がモータ161を駆動し、給紙ローラ16を回転させて用紙Pを用紙収納部12からプラテン14に向けて給紙する。このとき、第1及び第2サーマルヘッド制御部144,145がヘッド駆動回路152、153を制御して、用紙Pに対してインクを吐出する吐出口2bと搬送方向Aに関して重なる発熱体3a,4aだけに通電を開始して、発熱体3a,4aを個別に発熱させる。
Next, in
このように、インクを吐出する吐出口2bに対応する発熱体3a,4aだけを個別に発熱させることで、発熱体3a,4aからの熱が突出部25,26及び固定部材5を伝わって流路ユニット9を上方から温め、及び、発熱体3a,4aからの輻射熱が流路ユニット9を下方から温める。具体的には、例えば、中央に位置する吐出口2bだけからインクが吐出される場合は、これに対応する発熱体3a,4aからの伝熱及び輻射熱によって、流路ユニット9の中央部分が上下から温められる。そのため、インクを吐出する吐出口2bに連通するインク流路の部分流路を加熱することが可能となる。したがって、プリンタ101の電源が入れられてからある程度時間が経過し、インク温度が低下していても、この加熱によって吐出するインクが効果的に温められる。また、必要な発熱体3a,4aだけを発熱させることによって、消費電力を低減させることができる。なお、全ての吐出口2bからインクが吐出される場合は、すべての発熱体3a,4aにより、流路ユニット9全体が上下の両方から温められる。
In this way, only the
次に、ステップ6(S6)において、搬送制御部142がモータ163を駆動制御し、搬送ローラ31を接触位置に配置し、その後、モータ163の駆動を停止する。次に、ステップ7(S7)において、搬送制御部142がモータ162を駆動し、搬送ローラ31を回転させて用紙P全体をプラテン14上の所定位置に搬送する。そして、搬送制御部142がモータ161,162の駆動を停止する。
Next, in step 6 (S6), the
次に、ステップ8(S8)において、搬送制御部142がモータ163を駆動制御し、搬送ローラ31を離隔位置に配置し、その後、モータ163の駆動を停止する。次に、ステップ9(S9)において、プラテン制御部147が直流電圧発生回路164を制御して、プラテン14自体を帯電させる。これにより、所定位置に配置された用紙Pがプラテン14上に保持される。
Next, in step 8 (S8), the
次に、ステップ10(S10)において、ヘッド移動制御部146がリニアモータ43を駆動して、図1において、記録ヘッド1をガイド19と対向する位置からガイド12aと対向する位置(図1中二点鎖線で示す位置)に移動させる。
Next, in step 10 (S10), the head
この際、図6(a)に示すように、用紙Pの搬送方向Aの前端がプラテン14から浮き上がるようにカールしていても、当該前端は上流側面25aと当接し加熱面3b側に案内される。また、記録ヘッド1はキャリッジ41に下方に付勢されているため、記録ヘッド1の移動に伴って加熱面3bと用紙Pとが接触し、用紙Pがプラテン14に押さえられる。これにより、用紙Pと吐出面2aとの隙間が一定に保たれる。また、通電によって昇温した発熱体3aと接触する用紙の部分領域(用紙Pのインクが着弾する部分領域であって搬送方向Aに沿った帯状領域)が予め温められる。
At this time, as shown in FIG. 6A, even if the front end of the sheet P in the transport direction A is curled so as to be lifted from the
そして、図6(b)に示すように、吐出面2aと用紙Pとが対向するときに、インクジェットヘッド制御部143がインクジェットヘッド駆動回路109を制御して、用紙Pにインクを吐出して画像を形成する。このとき、用紙Pのインクが吐出される部分領域は加熱面3bによって予め温められているので、用紙Pに着弾したインクの乾燥が促進される。また、このとき、加熱面4bが用紙Pのインクが着弾した部分領域上を非接触で通過しながら、この部分領域を加熱する。そのため、用紙Pに着弾したインクの乾燥がより一層促進されるとともに、用紙Pに形成された画像が乱れない。
6B, when the
次に、ステップ11(S11)において、記録ヘッド1がガイド12aと対向する位置に到達したときに、ヘッド移動制御部146がリニアモータ43の駆動を停止する。このとき、第1及び第2サーマルヘッド制御部144,145がヘッド駆動回路152、153を制御して、発熱体3a,4aへの通電を停止する。
Next, in step 11 (S11), when the recording head 1 reaches a position facing the
次に、ステップ12(S12)において、プラテン制御部147が直流電圧発生回路164を制御して、プラテン14自体の帯電を停止する。これより、プラテン14での用紙Pの保持が解除される。
Next, in step 12 (S12), the
次に、ステップ13(S13)において、排紙制御部148がモータ163を駆動制御し、搬送ローラ31を接触位置に配置し、その後、モータ163の駆動を停止する。そして、排紙制御部148がモータ162,165を駆動し、搬送ローラ31及び排紙ローラ対の一方のローラを回転させて用紙Pを用紙受け部13まで排紙する。用紙Pが用紙受け部13に配置された後、排紙制御部148がモータ162,165の駆動を停止する。
Next, in step 13 (S13), the paper
次に、ステップ14(S14)において、排紙制御部148がモータ163を駆動制御し、搬送ローラ31を離隔位置に配置し、その後、モータ163の駆動を停止する。そして、ヘッド移動制御部146がリニアモータ43を駆動して、図1において、記録ヘッド1をガイド12aと対向する位置から元の位置(図1中実線で示す位置であってガイド19と対向する位置)まで移動させる。記録ヘッド1がガイド19と対向する位置に到達したときに、ヘッド移動制御部146がリニアモータ43の駆動を停止する。こうして、用紙Pへの印刷が終了する。
Next, in step 14 (S14), the paper
以上のように、本実施形態によるプリンタ101によると、用紙Pに画像を形成する際に用紙Pと吐出面2aとが対向するときには、用紙Pが加熱面3bと接触して押さえられるので、用紙Pと吐出面2aとの隙間が一定に保たれる。そのため、吐出口2bから吐出されたインクによって用紙Pに形成された画像品質が低下しない。加えて、加熱面3bは、搬送方向Aと直交する方向に関して、吐出領域2c以上の長さを有しているので、用紙Pのインクが着弾可能な領域を加熱面3bによってインクの着弾前に予め加熱することが可能となる。そのため、用紙Pに着弾したインクが乾燥しやすくなる。また、加熱面3bの発熱によってインク流路内のインクを加熱することが可能となる。そのため、インク流路内のインク粘度を低下させることができ、吐出口2bからのインク吐出不良を抑制することができる。
As described above, according to the
また、加熱面4bも吐出領域2cより長いので、用紙Pのインクが着弾可能な領域を加熱することが可能となる。そのため、用紙Pに着弾したインクがより乾燥しやすくなる。また、加熱面3b,4bが吐出面2bに隣接して配置されているので、発熱体3a,4aの輻射熱が効果的に流路ユニット9に伝わる。そのため、流路ユニット9のインク流路内のインクを加熱することが可能となり、インク粘度をより低下させることができる。
Further, since the
上述の実施形態においては、第1サーマルヘッド制御部144は、発熱体3aを単に発熱させているだけであるが、記録媒体として感熱紙を使用する場合は、第1サーマルヘッド制御部が画像データに応じて複数の発熱体3aを制御して、感熱紙に画像を形成してもよい。すなわち、記録ヘッド1は、インクジェット及びサーマルヘッドの両方を兼ねていてもよい。
In the above-described embodiment, the first
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な変更が可能なものである。例えば、1つの発熱体3a,4aが、搬送方向Aに関して、2以上又は全部の吐出口2bと重なっていてもよい。また、第1及び第2サーマルヘッド制御部144,145は、温度センサ115によって検出された周囲温度に基づく制御を、プリンタ101の電源を入れたとき、及び、印刷時以外の使用時に行ってもよい。また、第1及び第2サーマルヘッド制御部144,145は、用紙Pに対して画像を形成する際の記録ヘッド1の移動開始と同時に、発熱体3a,4aを発熱させてもよい。こうすれば、通電時間が短くなって消費電力を低減することができる。また、第1及び第2サーマルヘッド制御部144,145は、プリンタ101の電源を入れたときから電源を切るまで、発熱体3a,4aへの通電を行ってもよい。これにより、インク温度の低下によるインク粘度の増加を防ぐことができ、インク吐出不良を抑制することができる。また、サーマルヘッド4及び温度センサ115が設けられていなくてもよい。
The preferred embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made as long as they are described in the claims. For example, one
上述の実施形態においては、プラテン14に保持された用紙Pに対して記録ヘッド1を移動させながら用紙Pに画像を形成しているが、記録ヘッドを固定し用紙Pを搬送方向Aに搬送しながら用紙Pに画像を形成してもよい。さらに、用紙Pを搬送方向Aに搬送しつつ記録ヘッドを搬送方向Aと直交する方向に移動させながら、用紙Pに画像を形成してもよい。このとき、記録ヘッドで用紙Pに画像を形成しているときは、用紙Pの搬送は停止されている。
In the above-described embodiment, an image is formed on the paper P while moving the recording head 1 with respect to the paper P held on the
1 記録ヘッド
2 インクジェットヘッド
2a 吐出面
2b 吐出口
2c 吐出領域
3 サーマルヘッド(第1加熱部)
3a 発熱体(第1加熱領域)
3b 加熱面
4 サーマルヘッド(第2加熱部)
4a 発熱体(第2加熱領域)
4b 加熱面
5 固定部材
15 ヘッド移動機構(移動機構)
20 制御装置(制御手段)
25 突出部
25a 上流側面
101 プリンタ(記録装置)
115 温度センサ
144 第1サーマルヘッド制御部(第1加熱制御手段)
145 第2サーマルヘッド制御部(第2加熱制御手段)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
3a Heating element (first heating area)
3b Heating surface 4 Thermal head (second heating part)
4a Heating element (second heating area)
20 Control device (control means)
25
115
145 Second thermal head controller (second heating control means)
Claims (10)
前記記録ヘッドと記録媒体とを相対移動させる移動機構とを備えており、
前記加熱面は、前記記録ヘッドに対する記録媒体の相対移動方向と直交する方向に関して前記吐出領域以上の長さを有しており、前記記録ヘッドに対する記録媒体の相対移動方向に関して前記吐出面よりも上流であって前記吐出面に隣接配置されていることを特徴とする記録装置。 A discharge surface in which a discharge region formed by a plurality of discharge ports for discharging ink is formed on the recording medium, and heating that heats the recording medium while protruding from the discharge surface in a direction in which the ink is discharged and in contact with the recording medium A recording head having an ink flow path formed therein, the first heating section having a surface, and an ink flow path communicating with the plurality of ejection ports;
A moving mechanism for relatively moving the recording head and the recording medium,
The heating surface has a length equal to or longer than the ejection area in a direction orthogonal to the relative movement direction of the recording medium with respect to the recording head, and is upstream of the ejection surface with respect to the relative movement direction of the recording medium with respect to the recording head. A recording apparatus, wherein the recording apparatus is disposed adjacent to the ejection surface.
供給された画像データに応じて前記記録ヘッド及び前記移動機構を制御する制御手段をさらに備えており、
前記制御手段が、インクを吐出する前記吐出口と前記相対移動方向に関して重なる前記第1加熱領域が個別に発熱するように、前記第1加熱部を制御する第1加熱制御手段を有していることを特徴とする請求項1に記載の記録装置。 The heating surface of the first heating unit is formed with a plurality of first heating regions that overlap one or more of the discharge ports in the relative movement direction,
The apparatus further comprises control means for controlling the recording head and the moving mechanism according to the supplied image data,
The control means includes first heating control means for controlling the first heating unit such that the first heating region overlapping with the ejection port for ejecting ink in the relative movement direction individually generates heat. The recording apparatus according to claim 1.
前記第1加熱制御手段が、前記温度センサによって検出された周囲温度が所定温度未満のときに、前記インク流路内のインクが加熱されるように、前記第1加熱部を制御することを特徴とする請求項2に記載の記録装置。 A temperature sensor for detecting an ambient temperature of the recording head;
The first heating control unit controls the first heating unit so that the ink in the ink flow path is heated when the ambient temperature detected by the temperature sensor is lower than a predetermined temperature. The recording apparatus according to claim 2.
前記固定部材の前記インクジェットヘッドが固定された固定面には、先端が前記吐出面よりも突出し前記先端に前記第1加熱部が配設された突出部が形成されており、
前記突出部の前記相対移動方向の上流側面が、前記吐出面に対して傾斜していることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の記録装置。 The recording head includes an inkjet head having the ejection surface and the ink flow path, and a fixing member to which the inkjet head and the first heating unit are fixed.
The fixing surface of the fixing member to which the inkjet head is fixed is formed with a protruding portion in which a tip protrudes from the discharge surface and the first heating unit is disposed at the tip.
The recording apparatus according to claim 1, wherein an upstream side surface of the protrusion in the relative movement direction is inclined with respect to the ejection surface.
前記第2加熱部は、インクが着弾した記録媒体から間隙を介して当該記録媒体を加熱することを特徴とする請求項1に記載の記録装置。 The recording head includes a second heating unit disposed downstream of the ejection surface in the relative movement direction;
The recording apparatus according to claim 1, wherein the second heating unit heats the recording medium through a gap from a recording medium on which ink has landed.
前記第2加熱部の加熱面には、前記相対移動方向に関して、1以上の前記吐出口に重なる複数の第2加熱領域が形成されており、
供給された画像データに応じて前記記録ヘッド及び前記移動機構を制御する制御手段をさらに備えており、
前記制御手段が、
インクを吐出する前記吐出口と前記相対移動方向に関して重なる前記第1加熱領域が個別に発熱するように、前記第1加熱部を制御する第1加熱制御手段と、
インクを吐出する前記吐出口と前記相対移動方向に関して重なる前記第2加熱領域が個別に発熱するように、前記第2加熱部を制御する第2加熱制御手段とを有していることを特徴とする請求項5〜8のいずれか1項に記載の記録装置。 The heating surface of the first heating unit is formed with a plurality of first heating regions that overlap one or more of the discharge ports in the relative movement direction,
A plurality of second heating regions that overlap one or more of the discharge ports are formed on the heating surface of the second heating unit with respect to the relative movement direction,
The apparatus further comprises control means for controlling the recording head and the moving mechanism according to the supplied image data,
The control means is
First heating control means for controlling the first heating unit so that the first heating region overlapping the ejection port for ejecting ink and the relative movement direction individually generates heat;
And a second heating control means for controlling the second heating unit so that the second heating area overlapping the ejection port for ejecting ink and the relative movement direction individually generate heat. The recording apparatus according to any one of claims 5 to 8.
前記第1加熱制御手段が、前記温度センサによって検出された周囲温度が所定温度未満のときに、前記インク流路内のインクが加熱されるように、前記第1加熱部を制御し、
前記第2加熱制御手段が、前記温度センサによって検出された周囲温度が所定温度未満のときに、前記インク流路内のインクが加熱されるように、前記第2加熱部を制御することを特徴とする請求項9に記載の記録装置。
A temperature sensor for detecting an ambient temperature of the recording head;
The first heating control unit controls the first heating unit so that the ink in the ink flow path is heated when the ambient temperature detected by the temperature sensor is lower than a predetermined temperature;
The second heating control unit controls the second heating unit so that the ink in the ink flow path is heated when the ambient temperature detected by the temperature sensor is lower than a predetermined temperature. The recording apparatus according to claim 9.
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