JP2017165033A - インクジェット記録装置及びその制御方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 温湿度センサによってノズル面近傍空間Vの温度及び湿度が測定され、ノズル面の相対湿度Hが算出される。次に、この相対湿度HがHmin<H<Hmaxを満たすか否かが判定される。ここで、Hmin及びHmaxは、それぞれ相対湿度Hの下限値HLL(=37%RH)及び上限値HUL(=65%RH)に対してマージンをとった値である。HがHmin<H<Hmaxを満たさず、Hmin以下である場合に、ノズル面近傍空間Vに対して加湿処理が開始され、ノズル面の相対湿度HがHmin<H<Hmaxの範囲になるまで継続される。HがHmax以上の場合には、除湿処理が開始され、ノズル面の相対湿度HがHmin<H<Hmaxの範囲になるまで継続される。
【選択図】 図16
Description
まず、本発明が適用される液体吐出装置としてのインクジェット記録装置の構成について説明する。図1は、本発明の一実施形態に係るインクジェット記録装置の構成図である。
給紙部12は、給紙台30に積載された用紙Pを1枚ずつ処理液付与部14に給紙する。給紙部12は、給紙台30と、サッカー装置32と、給紙ローラ対34と、フィーダボード36と、前当て38と、給紙ドラム40とを備える。
処理液付与部14は、用紙Pの表面(画像記録面)に所定の処理液を付与する。この処理液付与部14は、用紙Pを搬送する処理液付与ドラム42と、処理液付与ドラム42によって搬送される用紙Pの印刷面に所定の処理液を付与する処理液付与ユニット44とを備える。
処理液乾燥処理部16は、表面に処理液が付与された用紙Pを乾燥処理する。この処理液乾燥処理部16は、用紙Pを搬送する処理液乾燥処理ドラム46と、用紙搬送ガイド48と、処理液乾燥処理ドラム46によって搬送される用紙Pの印刷面に熱風を吹き当てて乾燥させる処理液乾燥処理ユニット50とを備える。
画像記録部18は、用紙Pの印刷面にC(Cyan)、M(Magenta)、Y(Yellow)、K(Black (Key Plate))の各色のインク(水性顔料インク)の液滴を打滴して、用紙Pの印刷面にカラー画像を描画する。この画像記録部18は、用紙Pを搬送する画像記録ドラム52と、画像記録ドラム52によって搬送される用紙Pを押圧して、用紙Pを画像記録ドラム52の周面に密着させる用紙押さえローラ54と、用紙PにC、M、Y、Kの各色のインク滴を吐出するインクジェットヘッド56C、56M、56Y及び56Kと、用紙Pに記録された画像を読み取るインラインセンサ58と、インクミストを捕捉するミストフィルタ60と、ドラム冷却ユニット62とを備える。
図2は、本発明の実施形態に用いられるインクジェットヘッドの斜視図である。図2では、ヘッド56の下方(斜め下方向)からノズル面56Aを見上げた様子が図示されている。
インクジェットヘッドにおける各ノズルから液滴を吐出させるための吐出用の圧力(吐出エネルギー)を発生させる手段は、ピエゾアクチュエータ(圧電素子)、静電アクチュエータ、サーマル方式(ヒータの加熱による膜沸騰の圧力を利用してインクを吐出させる方式)におけるヒータ(加熱素子)や他の方式による各種アクチュエータなど様々な圧力発生素子(吐出エネルギー発生素子)を適用し得る。ヘッドの吐出方式に応じて、相応のエネルギー発生素子が流路構造体に設けられる。
インク乾燥処理部20は、画像記録後の用紙Pを乾燥処理し、用紙Pの表面に残存する液体成分を除去する。インク乾燥処理部20は、画像が記録された用紙Pを搬送するチェーングリッパ64と、チェーングリッパ64によって搬送される用紙Pにバックテンションを付与するバックテンション付与機構66と、チェーングリッパ64によって搬送される用紙Pを乾燥処理するインク乾燥処理ユニット68とを備える。
排紙部24は、一連の画像記録処理が行われた用紙Pを回収する。この排紙部24は、用紙Pを搬送するチェーングリッパ64と、用紙Pを積み重ねて回収する排紙台76とを備える。
図4は、描画部の概略構成を示す側面図であり、図5は、その正面図(用紙搬送方向の上流側から下流側を見た図)である。また、図6は、描画部及びメンテナンス部の構成を模式的に示した平面展開説明図である。
図7は、本実施形態に係る保湿装置を含むメンテナンスステーションの要部を示す斜視図であり、図8はキャップの部分拡大図である。また、図9は、印刷待機中や電源オフ時等におけるキャップ時(ヘッドを保湿した状態で保管する時)の状態を示す断面図であり、図10は、インクパージ動作時の状態を示す断面図である。
本例のキャップ200は、水平面に対して傾斜するノズル面56Aの傾斜角度に合わせて、キャップ200も水平面に対して傾斜して配置される。ノズル面56Aに対向する対向位置に配置される液保持部210は、保湿液212を貯留できる凹部を有し、この凹部には仕切板214(「仕切部材」に相当)が立設されている。仕切板214はキャップ200の長手方向と平行に延設されており、この仕切板214によって液保持部210は第1貯留部216と第2貯留部218とに区画されている。
保湿液供給口230よりも高い位置に保湿液タンク(不図示)が配置され、保湿液タンクからキャップ200の保湿液供給口230に保湿液を導く保湿液流路232が設けられる。保湿液タンクと保湿液供給口230とをつなぐ保湿液流路232の途中に保湿液の供給をオン(供給)/オフ(停止)できる保湿液供給バルブ(不図示)が設けられている。保湿液供給バルブは、例えば電磁弁で構成される。
電源オフ時や印刷待機時などは、図9に示すキャップ位置(ヘッド保湿位置)でヘッド56は待機している。図9のように、ヘッド56のノズル面56Aを液保持部210の保湿液面(236、238)に近接させることで、ノズル部周囲の相対湿度を高め、ノズル内部のインクの固化を防止している。
定期的に或いは不定期にインクをパージするときは、図10に示すように、ノズル面56Aの法線方向に、かつヘッド56をキャップ200から離間させる方向に、ヘッド56とキャップ200を相対移動させ、保湿液面(236、238)とノズル面56Aとの距離を離した状態でインクをパージする。
次に、本実施形態における相対湿度の範囲について説明する。まず、結露に起因する劣化を防止するための相対湿度の条件(上限値HUL)について、図12を用いて説明する。
そして、表1からσΔの吐出不良(悪化)の判定閾値は0.41μmであり、σΔが判定閾値からその近傍のエラーバーの幅0.04μmを引いた値(0.37μm)となる絶対湿度は11.8g/m3である。このことから、ノズル面の温度が30℃の場合に吐出不良(悪化)が発生する絶対湿度の判定閾値は11.8g/m3(相対湿度換算で37%RH)とすることができる。
図15は、本発明の一実施形態に係るインクジェット記録装置における温度及び湿度の制御システムを示すブロック図である。
(1) H≒(Hmax+Hmin)/2
(2) (Hmax+Hmin)/2−(Hmax−Hmin)×α1≦H≦(Hmax+Hmin)/2+(Hmax−Hmin)×α2
なお、一例でα1,α2=10%〜25%である。
上記の実施形態では、キャップ200に温湿度センサ260を設けて相対湿度を測定するようにしたが、本実施形態はこれに限定されるものではない。
12 給紙部
14 処理液付与部
16 処理液乾燥処理部
18 画像記録部
20 インク乾燥処理部
24 排紙部
30 給紙台
32 サッカー装置
32A サクションフット
34 給紙ローラ対
34A、34B ローラ
36 フィーダボード
36A テープフィーダ
36B リテーナ
36C コロ
38 前当て
40 給紙ドラム
40A グリッパ
42 処理液付与ドラム
42A グリッパ
44 処理液付与ユニット
44A 塗布ローラ
44B 処理液槽
44C 汲み上げローラ
46 処理液乾燥処理ドラム
46A グリッパ
48 用紙搬送ガイド
50 処理液乾燥処理ユニット
52 画像記録ドラム
52A グリッパ
54 用紙押さえローラ
56、56K、56C、56M、56Y インクジェットヘッド(ヘッド)
56−i、56−n ヘッドモジュール
56A、56AK、56AC、56AM、56AY ノズル面
56B ヘッドモジュール支持部材
56D ヘッド保護部材
56E エンドキャップ
58 インラインセンサ
59 接触防止板
60 ミストフィルタ
62 ドラム冷却ユニット
62A ダクト
64 チェーングリッパ
64A 第1スプロケット
64B 第2スプロケット
64C チェーン
64D グリッパ
66 バックテンション付与機構
68 インク乾燥処理ユニット
70A 第1水平搬送経路
70B 傾斜搬送経路
70C 第2水平搬送経路
72 ガイドプレート
76 排紙台
102 回転軸
104 軸受
106 本体フレーム
140 ヘッド支持フレーム
142L サイドプレート
144 連結フレーム
146 取付部
148 被取付部
150 保湿装置
154 廃液トレイ
156 廃液回収配管
158 廃液タンク
160 ノズル面清掃装置
162、162K、162C、162M、162Y 洗浄液付与装置
164、1624、164C、164M、164Y ノズル面払拭装置
184 洗浄液供給ノズル
185 洗浄液保持面
192 払拭ウェブ
194 押圧ロール
200、200K、200C、200M、200Y キャップ
202 キャップ枠体
204 キャップ内枠体
206 キャップ本体
210 液保持部
212 保湿液
214 仕切板
216 第1貯留部
218 第2貯留部
220、222 封止部材
230 保湿液供給口
232 保湿液流路
236、238 保湿液面(液面)
242 外室
244 ドレイン口
250、252 支持部材
254、256 固定ネジ
260 温湿度センサ
262 温湿度センサ
270 循環路
272 タンク
300 システムコントローラ
302 温湿度調整機構
304 湿度算出部
306 内部温湿度センサ
308 外部温湿度センサ
310 ハウジング
P 用紙
V ノズル面近傍空間
S10〜S30 インクジェット記録装置の制御方法の各工程
Claims (11)
- インクを吐出するためのノズルが形成されたノズル面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を収容するヘッド収容部と、
前記ヘッド収容部に収容された前記インクジェットヘッドのノズル面の相対湿度を取得する湿度取得部と、
前記湿度取得部により取得した前記ノズル面の相対湿度に基づいて、加湿処理及び除湿処理の少なくとも一方を実行して、前記ノズル面の相対湿度を37%RH以上かつ65%RH以下とする温湿度調整部と、
を備えるインクジェット記録装置。 - 前記ヘッド収容部の内部に、前記インクジェットヘッドと対向して取り付けられた温湿度センサを更に備え、
前記湿度取得部は、前記温湿度センサによって測定された温度及び湿度に基づいて、前記ノズル面の相対湿度を算出する、請求項1記載のインクジェット記録装置。 - 前記ヘッド収容部の外部であり、かつ、前記インクジェット記録装置の内部に配置され、前記インクジェット記録装置の内部の温度及び湿度を測定する内部温湿度センサと、
前記インクジェット記録装置の外部に配置され、前記インクジェット記録装置の外部の温度及び湿度を測定する外部温湿度センサとを更に備え、
前記湿度取得部は、前記インクジェット記録装置の内部及び外部の温度及び湿度と、前記ノズル面の温度及び湿度の対応関係を示す温湿度データを有しており、前記内部温湿度センサ及び前記外部温湿度センサによってそれぞれ測定された前記インクジェット記録装置の内部及び外部の温度及び湿度と、前記温湿度データとに基づいて、前記ノズル面の相対湿度を算出する、請求項1記載のインクジェット記録装置。 - 前記インクジェットヘッドが固定される固定部と、
前記固定部に取り付けられた温湿度センサとを更に備え、
前記湿度取得部は、前記温湿度センサによって測定された温度及び湿度に基づいて、前記ノズル面の相対湿度を算出する、請求項1記載のインクジェット記録装置。 - 前記温湿度センサが、前記固定部の両端部にそれぞれ取り付けられており、
前記湿度取得部は、前記両端部の前記温湿度センサによって測定された温度及び湿度に基づいて、前記ノズル面の相対湿度を算出する、請求項4記載のインクジェット記録装置。 - 前記温湿度調整部が、前記湿度取得部により取得した前記ノズル面の相対湿度が37%RH未満になった場合、又は37%RHよりも大きい第1の閾値以下になった場合に、前記ノズル面に対して加湿処理を実行し、前記湿度取得部により取得した前記ノズル面の相対湿度が65%RHより大きくなった場合、又は65%RHよりも小さい第2の閾値以上になった場合に、前記ノズル面に対して除湿処理を実行する請求項1から5のいずれか1項記載のインクジェット記録装置。
- 前記ヘッド収容部には、保湿液が保持されており、
前記温湿度調整部が、前記保湿液の温度及び量の少なくとも一方を調整することにより、前記加湿処理又は前記除湿処理を行う、請求項6記載のインクジェット記録装置。 - 前記温湿度調整部が、前記ノズル面と前記ヘッド収容部との間の距離を調整することにより、前記加湿処理又は前記除湿処理を行う、請求項6又は7記載のインクジェット記録装置。
- 前記ヘッド収容部に設けられた送風のためのファンを更に備え、
前記温湿度調整部が、前記ファンにより前記ノズル面に送風することにより、前記除湿処理を行う、請求項6から8のいずれか1項記載のインクジェット記録装置。 - 前記インクジェットヘッドが前記ヘッド収容部に収容されている間に、前記湿度取得部により取得した前記ノズル面の相対湿度が37%RH未満になった場合、又は65%RHより大きくなった場合には、前記インクジェットヘッドにより記録を行う前にメンテナンス処理を行う、請求項1から9のいずれか1項記載のインクジェット記録装置。
- インクを吐出するためのノズルが形成されたノズル面を有するインクジェットヘッドをヘッド収容部に収容するヘッド収容工程と、
前記ヘッド収容部に収容された前記インクジェットヘッドのノズル面の相対湿度を取得する湿度取得工程と、
前記湿度取得工程において取得した前記ノズル面の相対湿度に基づいて、加湿処理及び除湿処理の少なくとも一方を実行して、前記ノズル面の相対湿度を37%RH以上かつ65%RH以下とする温湿度調整工程と、
を備えるインクジェット記録装置の制御方法。
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