JP2013032001A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】インクジェット記録装置1は、インクを記録ヘッド22に送液するポンプ機構24と、記録ヘッド22に対するインクの送液が停止されてからの停止時間を計時可能な時間検知部403と、インク温度検出部405と、計時された停止時間が第1時間以上である場合にはポンプ機構24に対して予備パージを実施させ第1送液制御部281と、ポンプ機構24にメインパージを実施させる第2送液制御部282であって、計時された停止時間と、検出されたインクの温度とに基づいて、メインパージにおける流速を設定する第2送液制御部と、を備える。
【選択図】図5
Description
インクジェット記録装置において、一般的に、インクタンクからヘッドにインクを供給するインク供給路にポンプ機構が設けられる。ポンプ機構において、例えば、インクに含まれる凝集物や、ノズル面に付着した粉塵等が原因でノズルからのインクの吐出状態が正常ではなくなる場合がある。このような場合、画像に白い筋状の空白(白筋)が発生する場合がある。この場合、インクジェット記録装置は、インクの吐出状態を正常な状態にもどすため、大量のインクをインク噴射用ノズルから噴射させてノズルの内部を洗浄するパージ動作を行う。パージ動作は、ポンプ機構によりインクタンクから大量のインクをヘッドに供給することにより行われる。
搬送ベルト31としては、両端部を互いに重ね合わせて接合してエンドレス状にしたベルトや、継ぎ目を有しない(シームレス)ベルト等を用いることができる。
4つのインクタンク23K、23C、23M、23Yは、4色の記録ヘッド22K、22C、22M、22Yそれぞれに対応して、搬送ユニット30の下方に配置されている。4つのインクタンク23K、23C、23M、23Yは、4色の記録ヘッド22K、22C、22M、22Yに供給されるインクを収容する。4つのインクタンク23K、23C、23M、23Yに収容された各色のインクは、後述する4つのポンプ機構24K、24C、24M、24Yに供給される。4つのインクタンク23K、23C、23M、23Yは、搬送ベルト31の用紙搬送方向Pに沿って、用紙搬送方向Pの上流側から下流側に向かって順に配列して配置されている。
4つのポンプ機構24K、24C、24M、24Yは、4つのインクタンク23K、23C、23M、23Yに収容された各色のインクを一旦収容する。そして、4つのポンプ機構24K、24C、24M、24Yに収容された各色のインクは、4つのポンプ機構24K、24C、24M、24Yから4色の記録ヘッド22K、22C、22M、22Yへ供給される。
インク供給部100の詳細については後述する。
パージ用インク供給路102(インクタンク側供給路103、記録ヘッド側供給路104)、及び印刷用インク供給路105は、本実施形態においては、筒状のチューブにより構成される。
第1開閉弁110が開放状態にある場合には、インクタンク23に収容されるインクは、印刷用インク供給路105を介して記録ヘッド22への流通が可能である。また、第1開閉弁110が閉止状態にある場合には、インクタンク23に収容されるインクは、印刷用インク供給路105を介して記録ヘッド22への流通が不能である。第1開閉弁110としては、例えば、電磁式の開閉弁又は電動式の開閉弁が用いられる。第1開閉弁110は、不図示の弁開閉駆動部により開放状態又は閉止状態に切り替えられる。
ポンプ機構24は、パージ用インク供給路102(送液路)を介して、インクタンク23に収容されるインクを記録ヘッド22へ供給(送液)する。
ボールネジ機構271は、ボールネジ軸部材272と、ボールナット部材273と、一対の支持部材274A、274Bと、を有する。
そして、ポンプ機構24は、ピストン駆動部270がピストン250を上下方向Zにおける下方向に移動させることにより、インクをインク吐出口部242から記録ヘッド側供給路104に送り出す。つまり、ポンプ機構24は、ピストン駆動部270がピストン250を上下方向Zにおける下方向に移動させることにより、インクを記録ヘッド側供給路104を介して記録ヘッド22に送り出す。
また、モーター278は、上述の通り、送液制御部280により、回転時間を制御される。モーター278は、送液制御部280により、記録ヘッド22へ送液するインクの量を調整するために、回転時間を制御される。モーター278は、送液制御部280により、後述する送液制御情報記憶部510(モーター駆動情報管理テーブル514)に記憶されるモーター駆動情報に基づいて、回転数や回転時間を制御される。
上記では、図6Cに示すように、停止時間が第2時間帯であると判断された場合、停止時間が第3時間帯であると判断された場合に比べ、所定流速は遅くなるように設定される場合を例示したが、停止時間が第2時間帯であると判断された場合の流速と、停止時間が第3時間帯であると判断された場合の流速とが逆の関係になるように設定されてもよい。例えば、停止時間が第2時間帯であると判断された場合に、インクの温度が第1、第2および第3温度帯であると判断されたときに、所定流速が、それぞれ、第1流速、第2流速以上第1流速未満、および第2流速となるように設定され、一方、停止時間が第3時間帯であると判断された場合に、インクの温度が第1、第2および第3温度帯であると判断されたときに、所定流速が、それぞれ、第2流速、第3流速以上第2流速未満、および第3流速となるように設定されてもよい。例えば、第2時間が比較的短く設定され、第2時間帯においても、インクの粘度の上昇が大きくない場合には、このように、第2時間帯において流速を大きく設定しても、インク流路やポンプ機構を構成する部材の破損等が生じることを抑制できる。なお、このとき、第2時間帯および第3時間帯における流速をほぼ同じ大きさとなるように設定してもよい。
ここで、更に細やかな対応を目指す場合、上記時間帯数を増やすことができる。例えば、第3時間を1時間とし、新たな第4時間帯を1時間以上24時間(1日)未満とすることができる。この場合、第4時間帯において設定されたメインパージにおける流速は、第3時間帯において設定された流速以下に設定される。また、各時間帯における時間の幅を狭くして、時間帯数を増やすことも可能である。この場合、当然に、流速も更に多段的に設定されてもよい。
また、インクにとって通常使用される温度の範囲外において、温度帯を設定してもよい。例えば、高温度帯(例えば、32.5℃以上)を設定してもよい。高温度帯では、他の温度帯に比べてインクの揮発成分が多く蒸発するため、予備パージやメインパージの条件が他の温度帯とくらべて大きく異なる(予備パージの時間が長い、予備パージの流量が多い等)ように設定されていてもよい。逆に、低温度帯(例えば、10℃未満)を設定してもよい。低温度帯では、他の温度帯に比べてインクの粘度が高くなっているため、予備パージやメインパージの条件が他の温度帯とくらべて大きく異なる(流速が遅くなる)ように設定されていてもよい。
また、上記の流量として、第1流速における流量x、第2流速における流量y、および第3流速における流量zとすると、例えば、x>y>zという関係が成り立つように設定される。例えば、第1流速における流量xを4ml、第2流速における流量yを2ml、第3流速における流量zを0.5mlとした場合を例示できる。更には、上記流量として、例えば、第1流速における流量x、第2流速における流量y、第3流速における流量zのいずれもが同じとなるように設定される。例えば、第1流速における流量x、第2流速における流量y、第3流速における流量zのいずれもが2mlとした場合を例示できる。
そして、メインパージ終了後、インクジェット記録装置1における一連のパージ動作が終了する。
詳細には、ピストン駆動部270は、モーター278を負回転方向(例えば、上方から見た場合に反時計方向)に回転するように駆動することにより、ボールネジ軸部材272を回転させる。そして、ボールナット部材273を第1速度で加圧方向(上下方向Zにおける下方向)に移動させる。これにより、ボールナット部材273は、ピストンロッド251を介してピストン250を加圧方向に第1速度で移動させる。
これにより、収容タンク260に収容されるインクは、インク吐出口部242から記録ヘッド側供給路104へ送り出され、記録ヘッド22へ供給される。そして、記録ヘッド22に供給される大量のインクは、ノズルから噴射される。このように、ノズルの詰まりを解消する等のパージ処理が行われる。
また、送液制御部280Aは、算出された環境履歴指数が第2環境履歴指数K2以上第3環境履歴指数K3未満であると判定された場合、インクを記録ヘッド22に第2流速でe秒間送液するようポンプ機構24(モーター278)を制御する。また、送液制御部280Aは、算出された環境履歴指数が第3環境履歴指数K3以上であると判定された場合、インクを記録ヘッド22に第3流速でf1秒間送液するようポンプ機構24(モーター278)を制御すると共に、続けてインクを記録ヘッド22に第2流速でf2秒間送液するようポンプ機構24(モーター278)を制御する。
算出された環境履歴指数が第3環境履歴指数K3以上である場合、モーター回転数はF(rpm)→E(rpm)であり、モーター駆動時間(送液時間)はf1(s)→f2(s)である。この場合におけるインクの流速は第3流速→第2流速で、目標圧力はP2→P1である。
ここで、各モーター回転数は、D(rpm)>E(rpm)>F(rpm)を満たす。また、各駆動時間は、d(s)>e(s)>f(s)を満たす。また、各流速は、上述の通り、第1流速>第2流速>第3流速を満たす。また、各目標圧力は、P1>P2を満たす。
また、ステップST204において、環境湿度検出部412は、環境湿度を検出する。
そして、ステップST205において、環境履歴指数算出部413は、停止時間値と、環境温度値と、環境湿度値とに基づいて、環境履歴指数を算出する。
環境履歴指数判定部414により、算出された環境履歴指数が第1環境履歴指数K1以上であると判定された場合(ST206、YES)、CPU400Aは、処理をステップST207に進める。
また、環境履歴指数判定部414により、算出された環境履歴指数が第1環境履歴指数K1未満であると判定された場合(ST206、NO)、CPU400Aは、処理を終了させる。この場合、パージ動作は行われない。
また、環境履歴指数判定部414により、算出された環境履歴指数が第2環境履歴指数K2以上第3環境履歴指数K3未満であると判定された場合(ST207、B)、CPU400Aは、処理をステップST209に進める。
また、環境履歴指数判定部414により、算出された環境履歴指数が第3環境履歴指数K3以上であると判定された場合(ST207、C)、CPU400Aは、処理をステップST210に進める。
温度および湿度と蒸発速度との関係を調べたところ、以下のような一定の関係があることから、この関係に基づき、環境履歴指数を算出することができる。
L=C(Pw−Pa)A (1)
L(kg/h):単位時間あたりの蒸発水量(蒸発速度)
C:蒸発係数、0.0152v+0.0178
v(m/s):水面上の風速
Pw:水温と等しい温度の空気の飽和水蒸気圧
Pa:空気の飽和水蒸気圧
A(m^2):水面の面積
なお、t(℃)における飽和水蒸気圧E(t)(hPa)は、下記式(2)により算出した。
E(t)=6.11×10^(7.5t/(t+237.3) (2)
水面上の風速v=1.0(m/s)とし、水面の面積A=1.0m^2とした。また、PaはPwと環境湿度との積とした。
上記のように、蒸発速度という観点から環境履歴指数を算出することにより、温度および/または湿度の変化の、蒸発速度に対する影響を考慮して、流速を制御することができる。
例えば、本実施形態において、画像形成装置として、カラーのインクジェット記録装置(プリンター)について説明しているが、これに限定されず、画像形成装置(インクジェット記録装置)は、モノクロプリンター、モノクロコピー機、カラーコピー機、ファクシミリ又はこれらの複合機等であってもよい。
Claims (12)
- インクを収容するインクタンクと、
インクを吐出するためのノズルを有するヘッド部と、
前記インクタンクに収容されるインクを前記ヘッド部に送液可能な送液路と、
前記送液路を介して前記インクタンクに収容されたインクを前記ヘッド部に送液する送液部であって、所定流速でインクを前記ヘッド部に送液するメインパージと、前記メインパージよりも前に実施され前記所定流速以下の流速でインクを前記ヘッド部に送液する予備パージと、を実施可能な送液部と、
前記ヘッド部に対するインクの送液状況を検知可能な送液状況検知部と、
前記送液状況検知部における検知結果に基づいて、前記ヘッド部に対するインクの送液が停止されてからの時間を計時可能な計時部と、
前記ヘッド部に供給されるインクの温度を検出するインク温度検出部と、
前記送液部に対して前記予備パージを実施させる第1送液制御部であって、前記計時部により計時された時間である停止時間が第1時間以上である場合には前記送液部に予備パージを実施させると共に、前記停止時間が前記第1時間未満である場合には前記送液部に予備パージを実施させない第1送液制御部と、
前記送液部に対して前記メインパージを実施させる第2送液制御部であって、前記計時部により計時された停止時間と、前記インク温度検出部により検出されたインクの温度とに基づいて、前記所定流速を設定する第2送液制御部と、を備える
画像形成装置。 - 前記停止時間が、
前記第1時間以上である第1時間帯、
前記第1時間よりも短い第2時間以上であって前記第1時間未満である第2時間帯、および、
前記第2時間未満の第3時間帯のうちのいずれであるかを判定する時間判定部と、
前記インク温度検出部により検出されたインクの温度が、
第1温度以上である第1温度帯、
前記第1温度よりも低い第2温度以上であって前記第1温度未満である第2温度帯、および、
前記第2温度未満の第3温度帯のうちのいずれであるかを判定する温度判定部と、を備え、
前記第2送液制御部は、
前記各時間帯ごとに、前記インクの各温度帯に対応した流速を前記所定流速としてそれぞれ設定すると共に、
前記各時間帯において、前記第1温度帯に対応する流速が前記第3温度帯に対応する流速以上となるよう前記所定流速を設定する
請求項1に記載の画像形成装置。 - 前記第2送液制御部は、
前記時間判定部により前記停止時間が前記第1時間帯と判定された場合において、
前記温度判定部により前記インクの温度が前記第1温度帯と判定されたときには前記所定流速を第1流速とし、
前記温度判定部により前記インクの温度が前記第2温度帯と判定されたときには前記所定流速を前記第1流速よりも遅い第2流速以上とし、
前記温度判定部により前記インクの温度が前記第3温度帯と判定されたときには前記所定流速を前記第2流速とし、
また、前記時間判定部により前記停止時間が前記第2時間帯と判定された場合において、
前記温度判定部により前記インクの温度が前記第1温度帯と判定されたときには前記所定流速を前記第2流速とし、
前記温度判定部により前記インクの温度が前記第2温度帯と判定されたときには前記所定流速を前記第2流速よりも遅い第3流速以上とし、
前記温度判定部により前記インクの温度が前記第3温度帯と判定されたときには前記所定流速を前記第3流速とし、
また、前記時間判定部により前記停止時間が前記第3時間帯と判定された場合において、
前記温度判定部により前記インクの温度が前記第1温度帯と判定されたときには前記所定流速を前記第1流速とし、
前記温度判定部により前記インクの温度が前記第2温度帯と判定されたときには前記所定流速を前記第1流速よりも遅い第2流速以上とし、
前記温度判定部により前記インクの温度が前記第3温度帯と判定されたときには前記所定流速を前記第2流速とする
請求項2に記載の画像形成装置。 - 前記第2送液制御部は、前記流速に対応した流量を設定可能であり、前記第1流速に対応する流量が、前記第2流速に対応する流量以上となるよう流量を設定する
請求項3に記載の画像形成装置。 - 前記第1送液制御部は、予備パージにおける前記各温度帯ごとの流量を互いに同じ流量に設定する
請求項2から4のいずれかに記載の画像形成装置。 - 動作部と、
前記動作部に電力を供給可能なオン状態と電力を供給しないオフ状態とに状態切替可能に構成される主電源部と、
前記主電源部が前記オフ状態から前記オン状態に状態切替された場合、前記計時部から計時結果情報を取得して判定を行うよう前記時間判定部を制御するパージタイミング管理部と、を備える
請求項2から5のいずれかに記載の画像形成装置。 - 前記送液部は、
シリンジ部と、
移動可能に前記シリンジ部に収容されるプランジャー部と、
前記プランジャー部を移動させる移動機構と、を有する
請求項1から6のいずれかに記載の画像形成装置。 - インクを収容するインクタンクと、
インクを吐出するためのノズルを有するヘッド部と、
前記インクタンクに収容されるインクを前記ヘッド部に送液可能な送液路と、
前記送液路を介して前記インクタンクに収容されたインクを前記ヘッド部に送液する送液部と、
前記ヘッド部に対するインクの送液状況を検知可能な送液状況検知部と、
前記送液状況検知部における検知結果に基づいて、前記ヘッド部に対するインクの送液が停止されてからの時間を計時可能な計時部と、
環境温度を検知する環境温度検知部と、
環境湿度を検知する環境湿度検知部と、
前記計時部により計時された時間である停止時間の値である停止時間値と、前記環境温度検知部により検知された環境温度の値である環境温度値と、前記環境湿度検知部により検知された環境湿度の値である環境湿度値とに基づいて、環境履歴指数を算出する環境履歴指数算出部と、
前記環境履歴指数算出部により算出された環境履歴指数に基づいて、前記送液部を制御する送液制御部と、を備える
画像形成装置。 - 前記環境履歴指数算出部は、
前記環境温度検知部により検知された環境温度値と前記計時部により計時された停止時間値との積、及び/又は、所定値から前記環境湿度検知部により検知された環境湿度値を減じた値と前記計時部により計時された停止時間値との積に基づいて前記環境履歴指数を算出し、
前記送液制御部は、
前記環境履歴指数算出部により算出された環境履歴指数が第1環境履歴指数よりも大きい場合、インクを前記ヘッド部に送液するよう前記送液部を制御する
請求項8に記載の画像形成装置。 - 前記送液制御部は、
前記環境履歴指数算出部により算出された環境履歴指数が大きいほど、遅い流速でインクを前記ヘッド部に送液するよう前記送液部を制御する
請求項9に記載の画像形成装置。 - 前記環境履歴指数算出部は、
前記環境温度検知部により検知された前記環境温度値と前記計時部により計時された前記停止時間値との積と、前記環境湿度検知部により検知された前記環境湿度値の逆数の値と前記計時部により計時された前記停止時間値との積とのうちの少なくとも一方に基づいて前記環境履歴指数を算出するように構成される
請求項10に記載の画像形成装置。 - 前記環境履歴指数算出部は、
前記環境温度検知部により検知された前記環境温度値のべき乗の値に基づいて求まる値と前記計時部により計時された前記停止時間値との積と、前記環境湿度検知部により検知された前記環境湿度値の逆数の値と前記計時部により計時された前記停止時間値との積とのうちの少なくとも一方に基づいて前記環境履歴指数を算出するように構成される
請求項10に記載の画像形成装置。
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