JP2010194750A - インクジェットヘッド及びインクジェット記録方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】インクジェットヘッドにインクを循環供給する場合において、非吐出時に圧力室62の容積を膨張させることにより、ノズル流路64内のインクを圧力室62内に吸引し、インクのメニスカス位置を個別回収流路74の連通位置近傍まで退避させる。これにより、ノズル部におけるインクの滞留を防止でき、ノズル60内でインクが増粘するのを防止することができる。
【選択図】図6
Description
図1は、本発明が適用されるインクジェット記録装置の一例を示す全体構成図である。このインクジェット記録装置1は、枚葉の印刷用紙を用いて画像を記録するオンデマンド印刷機として構成されており、主として、用紙2を給紙する給紙部4と、用紙2に所定の処理液を付与する処理液付与部6と、用紙2に色インクを打滴する描画部8と、用紙2上に形成された画像を定着させる定着部10と、画像が形成された用紙2を搬送して排出する排紙部12とを備えて構成されている。
給紙部4には、給紙マガジン20が設けられており、この給紙マガジン20に枚葉紙の状態の用紙2が積層された状態で収容されている。給紙マガジン20には、フィーダボード22が接続されており、給紙マガジン20に収容された用紙2は、上から順に1枚ずつフィーダボード22に送り出される。フィーダボード22に送り出された用紙2は、渡し胴24aを介して処理液付与部6の圧胴26aに受け渡される。
処理液付与部6には、圧胴26aが備えられており、その圧胴26aの外周面に沿って、用紙予熱ユニット34と、処理液付与ユニット36と、処理液乾燥ユニット38とが順に配置されている。
描画部8には、圧胴26bが備えられており、その圧胴26bの外周面に沿って、シアン色(C)のインク滴を吐出するインクジェットヘッド40Cと、マゼンタ色(M)のインク滴を吐出するインクジェットヘッド40Mと、イエロ色(Y)のインク滴を吐出するインクジェットヘッド40Yと、黒色(K)のインク滴を吐出するインクジェットヘッド40Kと、レッド色(R)のインク滴を吐出するインクジェットヘッド40Rと、グリーン色(G)のインク滴を吐出するインクジェットヘッド40と、ブルー色(B)のインク滴を吐出するインクジェットヘッド40Bと、インク乾燥ユニット42a、42bとが順に配置されている。
定着部10には、圧胴26cが備えられており、その圧胴26cの外周面に沿って、回転方向の上流側から順に画像読取ユニット44、加熱ローラ48a、48bが設けられている。
排紙部12には、用紙2を搬送するコンベア50と、そのコンベア50によって搬送された用紙2を回収する排紙マガジン52とが備えられている。
図2は、本実施形態のインクジェット記録装置1の制御系の概略構成を示すブロック図である。
次に、上記のように構成されたインクジェット記録装置1による画像の記録動作について説明する。
次に、本発明に係るインクジェットヘッドの第1の実施の形態について説明する。
−システム構成−
図5は、インクジェットヘッドに供給するインクの循環供給システムの概略構成図である。
次に、上記のように構成されたインク循環供給システムにおけるインクの循環動作について説明する。
以下、メニスカス位置制御を含むインクの吐出制御の方法について説明する。
上記第1の実施の形態のインクジェットヘッドでは、非吐出時にインクのメニスカス位置を個別回収流路の連通部近傍まで退避させることにより、インクの増粘を防止する。
次に、メニスカス位置制御を含む本実施の形態のインクジェットヘッドによるインクの吐出制御の方法について説明する。
上記第1、2の実施の形態のインクジェットヘッドでは、インクのメニスカス位置を退避させる際、圧力室62の容積を膨張させることにより、インクのメニスカス位置を退避させていた。
以下、メニスカス位置制御を含む本実施の形態のインクジェットヘッドによるインクの吐出制御の方法について説明する。
図16は、本発明に係るインクジェットヘッドの第4の実施の形態の内部構造を示す縦断面図である。
図17は、本実施の形態のインクジェットヘッドにおける、メニスカス位置制御を含む1サイクルでのインクの吐出制御の手順を示すフローチャートである。
上記一連の実施の形態では、本発明をラインヘッドに適用した場合について説明したが、本発明はシャトルヘッドにも同様に適用することができる。
Claims (12)
- 圧力室と、
前記圧力室の容積を膨張・収縮させるアクチュエータと、
インクの供給流路と、
一端が前記供給流路に連通されるとともに、他端が前記圧力室に連通され、前記供給流路から前記圧力室にインクを導く個別供給流路と、
インクを吐出するノズルと、
一端が前記圧力室に連通されるとともに、他端が前記ノズルに連通され、前記圧力室から前記ノズルにインクを導くノズル流路と、
インクの回収流路と、
一端が前記ノズル流路の途中に設定された所定の連通位置で前記ノズル流路に連通されるとともに、他端が前記回収流路に連通され、前記ノズル流路から前記回収流路にインクを導く個別回収流路と、
前記ノズル流路から前記個別回収流路に向かうインクの流れを発生させるインク流発生手段と、
前記アクチュエータの駆動を制御する制御手段であって、吐出時は、前記圧力室の容積が収縮するように前記アクチュエータを駆動して、前記ノズルからインクを吐出させ、非吐出時は、前記圧力室の容積が膨張するように、前記アクチュエータを駆動して、インクのメニスカス位置を前記連通位置近傍まで退避させる制御手段と、
を備えたことを特徴とするインクジェットヘッド。 - 前記アクチュエータは、前記圧力室の壁面を二方向に変形させて、前記圧力室の容積を膨張・収縮させる圧電素子であり、前記制御手段は、吐出時は、第1の駆動波形で前記アクチュエータを駆動して、前記ノズルからインクを吐出させ、非吐出時は、第2の駆動波形で前記アクチュエータを駆動して、インクのメニスカス位置を前記連通位置近傍まで退避させることを特徴とする請求項1に記載のインクジェットヘッド。
- 前記ノズル流路は、前記連通位置近傍における内面の性状を撥水性と親水性とに選択的に切り換える内面性状切換手段を備え、該内面性状切換手段は、前記制御手段に制御されて、吐出時には親水性、非吐出時には撥水性に切り換えられることを特徴とする請求項1又は2に記載のインクジェットヘッド。
- 前記内面性状切換手段は、
前記連通位置近傍における前記ノズル流路の内面を構成する環状の撥水性絶縁体と、
前記撥水性絶縁体の外周部に設けられた環状の電極と、
前記ノズル流路を流れるインクと前記電極との間に電圧を印加する電圧印加手段と、
からなり、前記電圧印加手段によって前記インクと前記電極との間に電圧が印可されると、前記撥水性絶縁体の内面が親水性となり、前記電圧印加手段による前記電圧の印加が解除されると、前記撥水性絶縁体の内面が撥水性となることを特徴とする請求項3に記載のインクジェットヘッド。 - 前記供給流路内のインクは、インクタンクから供給されるとともに、前記回収流路内のインクは、前記インクタンクに回収され、前記インク流発生手段は、インクを循環させて、前記ノズル流路から前記個別回収流路に向かうインクの流れを発生させることを特徴とする請求項1−4のいずれか一項に記載のインクジェットヘッド。
- 圧力室と、
前記圧力室内の圧力を変化させる吐出用アクチュエータと、
インクの供給流路と、
一端が前記供給流路に連通されるとともに、他端が前記圧力室に連通され、前記供給流路から前記圧力室にインクを導く個別供給流路と、
インクを吐出するノズルと、
一端が前記圧力室に連通されるとともに、他端が前記ノズルに連通され、前記圧力室から前記ノズルにインクを導くノズル流路と、
インクの回収流路と、
一端が前記ノズル流路の途中に設定された所定の連通位置で前記ノズル流路に連通されるとともに、他端が前記回収流路に連通され、前記ノズル流路から前記回収流路にインクを導く個別回収流路と、
前記ノズル流路から前記個別回収流路に向かうインクの流れを発生させるインク流発生手段と、
前記個別回収流路の途中に設けられた吸引室と、
前記吸引室の容積を膨張させる吸引用アクチュエータと、
前記吸引用アクチュエータの駆動を制御する制御手段であって、非吐出時に前記吸引室の容積が膨張するように、前記吸引用アクチュエータを駆動して、インクのメニスカス位置を前記連通位置近傍まで退避させる制御手段と、
を備えたことを特徴とするインクジェットヘッド。 - 前記ノズル流路は、前記連通位置近傍における内面の性状を撥水性と親水性とに選択的に切り換える内面性状切換手段を備え、該内面性状切換手段は、前記制御手段に制御されて、吐出時には親水性、非吐出時には撥水性に切り換えられることを特徴とする請求項6に記載のインクジェットヘッド。
- 前記内面性状切換手段は、
前記連通位置近傍における前記ノズル流路の内面を構成する環状の撥水性絶縁体と、
前記撥水性絶縁体の外周部に設けられた環状の電極と、
前記ノズル流路を流れるインクと前記電極との間に電圧を印加する電圧印加手段と、
からなり、前記電圧印加手段によって前記インクと前記電極との間に電圧が印可されると、前記撥水性絶縁体の内面が親水性となり、前記電圧印加手段による前記電圧の印加が解除されると、前記撥水性絶縁体の内面が撥水性となることを特徴とする請求項7に記載のインクジェットヘッド。 - 前記吐出用アクチュエータは、前記圧力室の壁面を一方向に変形させて、前記圧力室の容積を膨張させる圧電素子であり、前記吸引用アクチュエータは、前記吸引室の壁面を一方向に変形させて、前記吸引室の容積を収縮させる圧電素子であることを特徴とする請求項6−8のいずれか一項に記載のインクジェットヘッド。
- 前記供給流路内のインクは、インクタンクから供給されるとともに、前記回収流路内のインクは、前記インクタンクに回収され、前記インク流発生手段は、インクを循環させて、前記ノズル流路から前記個別回収流路に向かうインクの流れを発生させることを特徴とする請求項6−9のいずれか一項に記載のインクジェットヘッド。
- 圧力室からノズルにインクを導くノズル流路の途中に個別回収流路を連通し、前記ノズル流路から前記個別回収流路に向かうインクの流れを発生させながら、前記ノズルからインクを吐出させて、画像の記録を行うインクジェット記録方法において、
非吐出時にインクのメニスカス位置を前記個別回収流路の連通位置近傍まで退避させることを特徴とするインクジェット記録方法。 - 前記個別回収流路の連通位置近傍における前記ノズル流路の内面性状を撥水性と親水性とに切換可能に構成し、吐出時は親水性、非吐出時は撥水性とすることを特徴とする請求項11に記載のインクジェット記録方法。
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