JP2019111719A - Inkjet recording device and cleaning method of the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、記録ヘッドのインクの吐出口形成面を清掃する機能を有するインクジェット記録装置およびその清掃方法に関する。 The present invention relates to an ink jet recording apparatus having a function of cleaning an ink discharge port formation surface of a recording head, and a cleaning method thereof.
インクジェット記録装置は、記録ヘッドの吐出口からインクを粒状のインク滴として吐出することにより、例えば、ロール紙やカット紙などの記録媒体に画像形成する記録方式を採用する。このインクジェット記録装置では、記録ヘッドの吐出口の形成面に、吐出するインクの一部やほこり等が付着したままになると、記録媒体に記録形成する画像品質に影響してしまうことから、その記録ヘッドの吐出口形成面を拭き取る清掃機能を備えている。また、拭き取った付着物をそのままにすると、装置内を汚染したり、記録媒体を汚損したりする可能性があることから、その拭き取り部材から拭き取った付着物を取り除くことも適宜に行う必要がある。 The inkjet recording apparatus adopts a recording method of forming an image on a recording medium such as roll paper or cut paper by discharging ink as granular ink droplets from the discharge port of the recording head. In this inkjet recording apparatus, if a part of the ink to be discharged, dust, or the like remains attached to the formation surface of the discharge port of the recording head, the quality of the image formed on the recording medium is affected. It has a cleaning function to wipe the discharge port formation surface of the head. In addition, since leaving the wiped deposits as it is may contaminate the inside of the apparatus or contaminate the recording medium, it is also necessary to appropriately remove the wipes from the wiping member. .
このことから、特許文献1には、記録ヘッドの吐出口形成面から拭き取った付着物を取り除く作業を行うインクジェット記録装置が記載されている。このインクジェット記録装置は、付着物を取り除く作業を行う時点での付着物量、言い換えると、取り除く量に応じた動作時間に調整することが開示されている。
From this,
また、特許文献2には、次の記録領域における記録動作中での清掃動作の要否を決定して実行することにより、記録動作中での清掃を回避して記録画像の品質の低下を防止するインクジェット記録装置が記載されている。
Further, in
しかしながら、このようなインクジェット記録装置の記録ヘッドの吐出するインク滴には発色用の顔料や染料と共に水分等が含まれている。このことから、記録ヘッドの吐出口形成面に付着する付着物は、例えば、記録媒体に吐出された状態から蒸発付着して結露した状態で存在する場合が多く、この状況で放置されたときに水分が再度蒸発して粘性が上昇した状態に推移する。 However, the ink droplets discharged by the recording head of such an ink jet recording apparatus contain water and the like as well as the pigment and dye for color formation. From this, for example, the attached matter adhering to the discharge port formation surface of the recording head is often present in a state of being evaporated by adhering from the state of being discharged onto the recording medium, and when it is left under this condition. The water evaporates again and the viscosity rises.
このため、従来のインクジェット記録装置にあっては、記録ヘッドの吐出口形成面に付着する付着物の取り除き量に応じた作業時間に調整するのに留まる。このことから、粘性が上昇した付着物を取り除くのに必要な清掃動作の時間が設定されることになる。よって、例えば、水分量が多い付着物の場合には短時間で清掃動作を完了することができるのにも拘わらずに、無駄な動作時間となってスループットを低下させている、という課題が鋭意研究開発によって判明した。 For this reason, in the conventional ink jet recording apparatus, the operation time is adjusted according to the removal amount of the deposit adhering to the discharge port forming surface of the recording head. From this, the time of the cleaning operation required to remove the viscosity-increased deposit is set. Therefore, for example, in the case of an attached substance having a large amount of water, the problem that the operation time is wasted and the throughput is reduced despite the fact that the cleaning operation can be completed in a short time It turned out by research and development.
本発明は、このような課題を鑑みて、最適な清掃動作を選択することのできるインクジェット記録装置およびその清掃方法を提供することを目的としている。 An object of the present invention is to provide an ink jet recording apparatus capable of selecting an optimum cleaning operation and a cleaning method thereof in view of such a problem.
上記課題を解決するインクジェット記録装置の発明の一態様は、吐出口からインクを吐出して記録媒体に画像形成する記録ヘッドと、前記記録ヘッドの前記吐出口の形成面を拭き取って清掃する清掃手段と、前記記録ヘッドにより形成する記録画像と前記記録媒体の搬送速度の少なくとも一方に基づいて前記清掃手段により当該記録ヘッドの吐出口形成面から被拭取物を拭き取る清掃動作を制御する制御手段と、を有することを特徴とするものである。 One aspect of the invention of an inkjet recording apparatus for solving the above problems is a recording head for ejecting ink from an ejection port to form an image on a recording medium, and a cleaning means for wiping and cleaning the surface of the recording head on which the ejection port is formed. And control means for controlling a cleaning operation of wiping the object to be wiped from the discharge port formation surface of the recording head by the cleaning means based on at least one of the recording image formed by the recording head and the conveyance speed of the recording medium , And is characterized in that
上記課題を解決するインクジェット記録装置の清掃方法の発明の一態様は、吐出口からインクを吐出して記録媒体に画像形成する記録ヘッドと、前記記録ヘッドの前記吐出口の形成面を拭き取って清掃する清掃手段と、を有するインクジェット記録装置における清掃方法であって、前記記録ヘッドにより形成する記録画像と前記記録媒体の搬送速度の少なくとも一方を取得して、当該取得情報に基づいて前記清掃手段の清掃動作を制御することを特徴としている。 One aspect of the invention of a cleaning method for an ink jet recording apparatus that solves the above problems is a recording head that discharges ink from a discharge port to form an image on a recording medium, and cleaning by wiping the formation surface of the discharge port of the recording head. Cleaning method in an inkjet recording apparatus having at least one of a recording image formed by the recording head and a conveyance speed of the recording medium, and the cleaning method of the cleaning unit is performed based on the acquired information. It is characterized in that the cleaning operation is controlled.
このように本発明の一態様によれば、最適な清掃動作を選択可能なインクジェット記録装置やその清掃方法を提供することができる。 As described above, according to one aspect of the present invention, it is possible to provide an inkjet recording apparatus capable of selecting an optimal cleaning operation and a cleaning method therefor.
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。図1〜図8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一例であるプリンタおよびその清掃方法を説明する図であり、図1は、そのプリンタを含む画像記録システムの全体構成を説明する概念構成図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. 1 to 8 are diagrams for explaining a printer as an example of an ink jet printing apparatus according to an embodiment of the present invention and a cleaning method thereof, and FIG. 1 is for explaining the overall configuration of an image printing system including the printer. It is a conceptual block diagram.
図1において、プリンタ100は、ロール状に巻かれているロール紙Pを記録媒体として、インクジェット記録方式により画像形成して印刷する記録装置である。プリンタ100は、プリンタケーブルCによってPC(Personal Computer)が情報処理装置のホスト装置Hとして各種情報をやり取り可能に接続されている。ホスト装置Hは、プリンタケーブルCを介してプリンタ100に、画像データ、ロール紙Pに関する紙幅等の各種情報、および、そのロール紙Pの切断位置(サイズ指定)などを制御コマンドとして出力する。
In FIG. 1, a
プリンタ100は、そのホスト装置Hから受け取る画像データ等に基づいて、各色インクを記録ヘッド131の吐出口132から画像形成位置のロール紙Pに吐出することにより画像を記録形成した後に、所定サイズに切断する。ここで、本実施形態では、記録媒体の一例として、ロール状のロール紙Pを用いて説明するが、これに限るものではなく、例えば、所定のサイズにカット済みのカット紙など他の形態であってもよい。また、紙以外の記録媒体に画像形成するプリンタに適用してもよいことは言うまでもない。
The
このプリンタ100は、用紙ユニット110および記録ユニット130などの装置各部を制御ユニット(コントローラ)150が統括制御することにより、ホスト装置Hから受け取る画像データを搬送されるロール紙Pに記録形成する。
In the
用紙ユニット110は、用紙搬送装置111および用紙切断装置121が配置されて構築されている。
The
用紙搬送装置111は、ケース119内に収容された搬送ベルト112と吸引ファン118とを備えている。搬送ベルト112は、ケース119の上面側で一部を露出させる状態でガイドローラ群113(113a〜111c)と共に搬送モータ115の回転軸と一体の駆動ローラ115aにエンドレス回転可能(シームレス)に巻き架け渡されている。搬送ベルト112は、ロール紙Pの搬送方向に連続する複数個所に不図示の吸引孔が開口している。吸引ファン118は、ケース119内の空気を排気口119aから外部に排気するように設置されている。
The
これにより、用紙搬送装置111は、吸引ファン118によりケース119内を排気して負圧状態にすることによりロール紙Pを搬送ベルト112の吸引孔を介して吸着させることができる。この用紙搬送装置111は、ロール紙Pが吸着されている搬送ベルト112を図1中矢印Aで示す水平な搬送方向Aに移動させることにより、そのロール紙Pを引き出して用紙切断装置121による切断位置を経由させて装置外に排紙することができる。
As a result, the
ここで、ローラ群113は、一対のガイドローラ113a、113bがケース119上面のロール紙Pの搬送方向Aの上流側端部と下流側端部に配置されることにより、巻き架けられる搬送ベルト112をケース119上面と平行の水平方向に移動自在に案内する。また、ガイドローラ113cは、搬送モータ115の駆動ローラ115aに巻き架ける搬送ベルト112のテンションが緩まないように付勢するプーリとして機能する。さらに、ロール紙Pの引き出し箇所と搬送ベルト112への吸着開始箇所には、押さえローラ114a、114bが配置されて、引き出されるロール紙Pをスムーズに搬送ベルト112上に送り出して搬送することをサポートするようにされている。
Here, the
用紙切断装置121は、回転刃122、固定刃123およびストッパ124を備えて構築されている。用紙切断装置121は、所定のタイミングに回転刃122が図1中矢印B方向に回転することにより固定刃123との間に位置するロール紙Pを切断する。用紙切断装置121は、ストッパ124が不図示のソレノイドにより図1中矢印C方向に移動されて接離することにより回転刃122の回転を制限または許容する。
The
この用紙ユニット110は、ロール紙Pを検出する検知センサ127a、127b、127cがその搬送経路途中に配置されて、また、ガイドローラ113cの回転を検知するエンコーダ128が配置されて、それぞれ制御ユニット150に接続されている。このうち、検知センサ127aは、押さえローラ114a、114bの間に配置されて、引き出すロール紙Pの有無を検知する。検知センサ127bは、後述する記録ユニット130の上流側に配置されて、引き出されてくるロール紙Pの先端を検知する。検知センサ127cは、用紙切断装置121の上流側に配置されて、送り出されてくるロール紙Pの先端を検知する。エンコーダ128は、ガイドローラ113cの回転を検知して搬送ベルト112の移動量を取得可能にする。これにより、制御ユニット150は、これらセンサ127a、127b、128の検知情報に基づいて、記録ユニット130による画像形成位置や用紙切断装置121による切断位置の適正化を実現することができる。
In the
ここで、検知センサ127a、127b、127cは、反射型あるいは透過型のいずれか一方または双方の機能を備える構造で、ロール紙Pの先端を検出する。例えば、ロール紙Pが所定領域毎に画像形成されて切断される記録用紙であって、その画像形成領域を検出可能にマークが付されている場合には、そのマークによる光の反射率の差などに基づいて、先端とする画像形成領域の上流側端部を検出することができる。また、例えば、ロール紙Pがラベル用紙の場合には、台紙と、その台紙に貼付けられたラベルと、の透過率の差などに基づいて、先端とするラベルの上流側端部を検出することができる。なお、制御ユニット150に接続される他のセンサとしては、周辺環境の温度や湿度を検出するセンサ等の各種が接続されている。
Here, the
記録ユニット130は、図2に示すように、記録ヘッド131と、キャップ133と、ブレード134と、ブレードクリーナ135と、インクカートリッジ141と、廃インクタンク143とを備えて構築されている。
As shown in FIG. 2, the
記録ヘッド131は、インクジェット記録方式が採用されて、内部の貯留タンク131t内のインクを用紙ユニット110により搬送されるロール紙Pに向けて吐出することにより画像形成する。この記録ヘッド131は、吐出するインクの品質をインクカートリッジ141および廃インクタンク143により一定に維持するとともに、記録ヘッド131のロール紙Pに対面する箇所をブレード134等により清浄に保っている。
The
この記録ヘッド131は、搬送されるロール紙Pに対面する下面がインクの吐出口(ノズル)132の形成面131aとなるように設置されている。記録ヘッド131は、そのノズル形成面131aがロール紙Pに近接して対面する状態で、吐出口132から粒状のインク、すなわち、インク滴を吐出してロール紙Pに画像形成する記録動作を実行する。
The
また、記録ヘッド131は、ロール紙Pの搬送方向Aと直交する紙幅方向を主走査方向として整列するように複数個のインクの吐出口(ノズル)132が形成されている。すなわち、記録ヘッド131は、ロール紙Pの紙幅一杯を画像形成領域としてカバーする、所謂、フルラインヘッドの長尺形態に形成されている。
Further, in the
ここで、記録ヘッド131は、吐出口132に連通するインク流路内に設置されている電熱変換素子(図5に示すヒータ131h)に通電して瞬間的に気泡を発生させることにより、その吐出口132からインク滴を吐出させる所謂、サーマル方式を採用している。この記録ヘッド131は、サーマル方式に限らず、例えば、インク流路の容量を瞬間的に変化させる圧電素子(ピエゾ素子)を設置して、その吐出口132からインク滴を吐出させる所謂、ピエゾ方式を採用してもよいことは言うまでもない。
Here, the
さらに、記録ヘッド131は、図3に示すように、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)およびブラック(K)の各色インク毎に別個の記録ヘッド131Y、131M、131C、131Kを備えている。この記録ヘッド131Y、131M、131C、131Kは、ロール紙Pの搬送方向Aの上流側から下流側に向かって順次に並ぶように並列されている。これにより、記録ヘッド131は、ロール紙Pの搬送に合わせてイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)およびブラック(K)の各色インクを吐出して重ねることによりラベルの一面側にフルカラー記録画像を形成することができる。
Further, as shown in FIG. 3, the
この記録ヘッド131は、キャップ133と、ブレード134と、ブレードクリーナ135とを備えている。キャップ133は、吐出口132の形成されているノズル形成面131aを覆うように着脱される。ブレード134は、そのノズル形成面131aを拭って付着物等を除去することにより清浄にする。ブレードクリーナ135は、そのブレード134に接触することで残留する付着物を吸収することにより回収して清浄にする。すなわち、ブレード134は記録ヘッド131のノズル形成面131aの付着物を被拭取物として拭い取って清掃する清掃手段として機能し、そのブレード134から付着物を回収するブレードクリーナ135を回収手段として備えている。
The
詳細に、キャップ133は、記録ヘッド131と別個に移動可能に支持されている。キャップ133は、記録ヘッド131のノズル形成面131aに対面する位置に移動して着脱可能に設置されている。キャップ133は、記録ヘッド131のノズル形成面131aに取り付けられることにより、吐出口132のノズル形成面131a側に密閉空間を形成する。
In detail, the
これにより、キャップ133は、記録ヘッド131のノズル形成面131aを外気から遮断することにより、無用な付着物やインクの乾燥の促進をできるだけ回避することができる。なお、キャップ133は、記録ヘッド131Y、131M、131C、131Kのそれぞれに配置されて、各色インクの吐出口132の開口するノズル形成面131a側を覆うように設置されていてもよい。
Thus, the
ブレード134は、キャップ133と一体に移動可能に支持されている。ブレード134は、端辺134a側が記録ヘッド131のノズル形成面131aに対面接触する位置に移動して接触状態を維持しつつ吐出口132の形成列と平行方向(図2中矢印D方向)に正逆移動可能に設置されている。要するに、ブレード134は、記録ヘッド131の吐出口132の形成列と平行方向Dに正逆移動するキャップ133と一体移動するようなっている。このブレード134は、記録ヘッド131の吐出口132の形成列と直交する姿勢の端辺134a側がそのノズル形成面131aの長手方向全面に接触移動することにより、ノズル形成面131aの残留インクなどの付着物を拭うように板材で作製されている。例えば、ブレード134は、記録ヘッド131のノズル形成面131aを効果的に拭うこと(ワイピング)ができるようにゴム板で作製されている。ブレード134は、記録ヘッド131Y、131M、131C、131Kの各色インクのノズル形成面131aの全体をカバーするように配置されている。
The
これにより、ブレード134は、記録ヘッド131のノズル形成面131aを清浄に保つことができ、残留インクなどの付着物がロール紙Pに擦れるなどして汚してしまうことを回避することができる。なお、ブレード134は、本実施形態のように複数の記録ヘッド131のワイピングを1枚で行い得る形状に作製するだけでなく、例えば、記録ヘッド131毎に1枚を吐出口132の形成列に直交または斜交する姿勢で設置するようにしてもよい。さらに、本実施形態では、記録ヘッド131の下面を吐出口132の形成されるノズル形成面131aとして、その全面を1つのブレード134がワイピングするものとして説明するが、これに限るものではない。例えば、記録ヘッド131のノズル形成面131aは、吐出口132の近傍周縁(所謂、吐出口面)と、その吐出口132の近傍周縁を含まない外側周縁(所謂、フェイス面)とに区別して、それぞれ別個のブレードによりワイピングするようにしてもよい。
As a result, the
ブレードクリーナ135は、記録ヘッド131のブレード134が接触移動するノズル形成面131aの終端側端部で、その付着物の拭い取りの終了したブレード134の端辺134a側が突き当たる接触位置に設置されている。ブレードクリーナ135は、記録ヘッド131のノズル形成面131aから拭い取ったブレード134に残留する付着物をこそぎ落として乗り移らせるとともに、その付着物に含まれる液状体を吸収することにより回収するようになっている。このブレードクリーナ135は、ブレード134に残留する付着物に含まれる液状体を効率よく吸収可能な硬質の多孔質材料により作製されている。なお、ブレードクリーナ135は、ブレード134と同様に、そのブレード134毎の複数枚を、あるいは、複数のブレード134に対して1枚を設置するようにしてもよい。また、ブレードクリーナ135は、硬質の多孔質材料に限るものではなく、不織布など液体の吸収材料を利用したもので作製してもよい。
The
ここで、キャップ133とブレード134は、記録ヘッド131のノズル形成面131aとの対面位置から移動してインクの吐出の妨げにならない退避位置からブレードクリーナ135との突当接触位置まで移動した後に、その回収位置を越えた位置で待機する。
Here, after the
また、記録ヘッド131は、チューブT1、T2を介してインクカートリッジ141および廃インクタンク143がそれぞれ接続されている。チューブT1には開閉弁142が設置されて、その開閉弁142により記録ヘッド131およびインクカートリッジ141の貯留タンク131t、141tが連通状態または遮断状態に切換可能にされている。チューブT2には正逆駆動可能なポンプ144が設置されて、記録ヘッド131の貯留タンク131t内を減圧状態または加圧状態に切換可能にされている。なお、インクカートリッジ141は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)およびブラック(K)の各色インク毎に準備されてそれぞれ別個の記録ヘッド131に接続されている。また、廃インクタンク143は、各色インク毎に分ける必要がないことから、ポンプ144の前段に不図示の切換弁を設置することにより切換可能にすればよい。
In the
これにより、記録ヘッド131は、開閉弁142を開けた状態でのインクの吐出により貯留タンク131t内が負圧になることによってインクカートリッジ141(貯留タンク141t)内からインクが補給される。また、記録ヘッド131は、開閉弁142を開けた状態でポンプ144に吸引動作させて貯留タンク131t内を減圧されることによってインクカートリッジ141内からインクが充填される。反対に、記録ヘッド131は、開閉弁142を閉じた状態でポンプ144に吐出動作させて貯留タンク131t内を加圧されることによって吐出口132内のインクが排出されてリフレッシュされる。このとき、例えば、記録ヘッド131の吐出口132内で待機することにより粘性の上昇したインクは、ノズル形成面131aに取り付けたキャップ133の密閉空間内に排出させるなどすればよい。この粘性の上昇したインクの排出処理は、画像形成処理を開始する前に予備的に行って記録画像の品質を信頼性高く維持することができる。このキャップ133の密閉空間内に排出した廃インクは、図示することを省略するチューブを介してポンプ144により吸引して廃インクタンク143内に排出するなどすればよい。
As a result, in the
制御ユニット150は、図4に示すように、CPU(Central Processing Unit)151がプリンタ100全体を統括制御することによりホスト装置Hから受け取る画像データをロール紙Pに記録形成するようになっている。CPU151には、インターフェース(I/F)コントローラ153と、記録ヘッド制御回路154と、モータ駆動部155と、のコントローラ群が各種情報通信可能に接続されている。CPU151には、操作パネル159や、検知センサ127(127a、127b、127c)およびエンコーダ128などのセンサ群129が各種情報通信可能に接続されている。CPU151には、プログラムROM(Read Only Memory)161と、ワークRAM(Random Access Memory)163と、イメージメモリ165とのメモリ群が各種情報をやり取り可能に接続されている。このCPU151は、ホスト装置Hから受け取る画像データを含む制御コマンドと共に、操作パネル159から入力される各種入力情報に基づいて、接続されている装置各部の動作を制御する。
As shown in FIG. 4, the
ここで、I/Fコントローラ153は、CPU151との間で各種通信制御を実行してホスト装置Hと制御コマンドなどの各種データをやり取り可能に接続する。記録ヘッド制御回路154には、各色インク毎の記録ヘッド131が接続されており、CPU151から受け取る駆動指示に基づいて対応する記録ヘッド131の吐出口132からインクを吐出させる動作を制御する。モータ駆動部155は、搬送モータ115を含む後述の各種駆動モータが接続されており、CPU151から受け取る駆動指示に基づいて対応する搬送モータ115などへの電力供給を調整して駆動を制御する。
Here, the I /
モータ駆動部155には、搬送モータ115の他に、ヘッド昇降モータ171と、キャップモータ173と、ポンプモータ175と、弁駆動モータ177と、その他駆動モータとが駆動電流を供給または遮断可能に接続されている。搬送モータ115は、駆動ローラ115aを正逆回転させて搬送ベルト112を回転させる駆動力を出力する。ヘッド昇降モータ171は、記録ヘッド131をロール紙Pに対面する位置とキャップ133の取付位置とに移動させる動力を出力する。キャップモータ173は、キャップ133を記録ヘッド131のノズル形成面131aへの取付位置に移動させる動力を出力する。ポンプモータ175は、ポンプ144を正逆駆動させる駆動力を出力する。弁駆動モータ177は、開閉弁142の連通状態と遮断状態との切り換え動作を行わせる駆動力を出力する。その他駆動モータとしては、例えば、固定刃123を回転させる駆動力などを出力する。なお、CPU151は、ストッパ124等の他の駆動部の駆動制御を直接行ってもよく、また、このモータ駆動部155あるいは他の駆動制御部に駆動制御させるようにしてもよい。
In addition to the
プログラムROM161は、プリンタ100を統括制御する制御プログラムなど各種処理プログラムやその処理プログラムで使用する各種パラメータ等が予め格納されている。ワークRAM163は、CPU151が処理プログラムを実行する際にワークエリアとして利用される。イメージメモリ165は、CPU151が受信した制御コマンドの解析結果に基づいて作成する画像データの各色毎のイメージデータがビットマップ展開される。
The
なお、センサ群としては、ロール紙Pの検知センサ127や、ガイドローラ113cの回転を取得するエンコーダ128に加えて、記録ヘッド131周りの温度を検出する温度センサなどがCPU151にセンサ情報を受け取り可能に接続されている。
As the sensor group, in addition to the detection sensor 127 for the roll paper P and the
そして、CPU151は、プログラムROM161に格納されている制御プログラムを、ワークRAM163を利用しつつ実行することにより、検知センサ127などの検出するセンサ情報に基づいて駆動ユニット群などプリンタ100全体を統括制御する。これにより、CPU151は、接続されているホスト装置Hから受け取る画像データをイメージメモリ165内で各色毎にビットマップ展開して記録ヘッド制御回路154などの駆動を制御し記録ヘッド131に転送することによりロール紙P上に画像形成する。また、CPU151は、画像データと共に、画像形成したロール紙Pをカットする位置等の制御コマンドを受け取ってモータ駆動部155等を制御することにより、ロール紙Pを画像形成位置に搬送して画像形成した後に所望サイズに切断して排紙する。
Then, the
このとき、CPU151は、画像データを含む制御コマンドの受信時に、総ドット数を解析すると共に、単位面積当たりのドット数や、ロール紙Pの搬送速度を参考に単位時間当たりのドット数などのインクの吐出条件を解析して算出する。このCPU151は、予め設定されているタイミングに、記録ヘッド131のノズル形成面131aなどを清浄にする清掃動作や、吐出口132内のインク品質を回復させる回復動作を実行する。
At this time, when receiving a control command including image data, the
具体的には、CPU151は、記録ヘッド131やキャップ133を適宜に移動させて、その記録ヘッド131のノズル形成面131aにキャップ133を取り付けることにより外気から遮断して清浄度を維持する動作を実行する。また、CPU151は、その記録ヘッド131のノズル形成面131aをキャップ133と一体のブレード134により拭うことによって清浄にする動作を実行する。さらに、CPU151は、そのキャップ133を記録ヘッド131のノズル形成面131aに取り付けたままロール紙Pへの画像形成処理の前に吐出口132内のインクを予備的に吐出させることにより品質を回復させる動作を実行する。なお、CPU151は、その清浄化処理では、記録ヘッド131のノズル形成面131aをブレード134により拭った後に、吐出口132から少量のインクを予備的に吐出させることにより、インクのメニスカスを整える。また、CPU151は、この予備吐出されたインクの所定量が貯留されたときに、ポンプ144により吸引して廃インクタンク143に排出して廃棄する。
Specifically, the
ところで、プリンタ100では、図5(a)に示すように、記録ヘッド131の吐出口132から吐出されたインク滴Igがロール紙Pに到達(所謂、着弾)して画像形成する際に、そのロール紙Pの表面からインクIに含まれる主に水分等の成分が蒸発する。この蒸発成分は、図5(b)に示すように、ロール紙Pの画像形成面に対面する記録ヘッド131のノズル形成面131aに向かって上昇し付着して凝縮し結露等することになる。すると、図5(c)に示すように、記録ヘッド131のノズル形成面131aに付着した蒸発成分が凝縮結露することによって、ブレード134による被拭取物の液滴Idとなって、ブレードクリーナ135による被回収物となる。この液滴Idは、プリンタ100の印刷動作が継続されると、その大きさ、すなわち、液量も増大することになる。この液滴Idの液量は、画像形成する総ドット数、単位面積当たりのドット数、あるいは、画像形成中の単位時間(期間)当たりドット数などに応じて変化する。このため、液滴Idの液量は、例えば、清掃タイミングを決定するために計数する後述のクリーニングカウントを流用して算出推定し、また、含まれる凝縮成分の割合も後述するようにクリーニングカウントを利用して算出推定することができる。なお、この記録ヘッド131のノズル形成面131aには、インクIの蒸発成分(凝縮成分)だけでなく、ロール紙Pの搬送時に発生する紙粉などの異物が液滴Id内に混入して付着物(被拭取物)となっている。
In the
このことから、CPU151は、記録ヘッド131のノズル形成面131aの規定の清掃動作の要否を判定する清掃情報として取得するクリーニングカウントから液滴Idの特性情報を推定取得して、一連の清掃動作(清掃方法)の制御処理を実行する。すなわち、CPU151が取得手段と共に制御手段を構成している。
From this, the
詳細には、CPU151は、上述の各種動作を実行する制御処理を制御プログラムに基づいて行うようになっており、このとき、CPU151は、各種情報を収集取得して最適な動作を最適な条件で実行するようになっている。
In detail, the
このCPU151は、例えば、取得した記録ヘッド131のノズル形成面131aの液滴Idに含まれる凝縮成分の割合情報を後述するように推定取得してブレード134とブレードクリーナ135による清掃動作を制御する。CPU151は、その液滴Idの取得情報に基づいてブレード134とブレードクリーナ135との接触時間(清掃動作)を制御して、ブレード134に付着した液滴Idのブレードクリーナ135による吸収(回収)時間を調整するようになっている。
The
このとき、CPU151は、画像データをロール紙Pの1ページに記録形成する印刷動作毎(所定期間内)に、その画像データに応じたインクの吐出量(印刷総ドット数の積算値)に基づいて液滴Idの凝縮成分の割合情報を推定取得する。このCPU151は、その液滴Idの凝縮成分の割合情報が予めプログラムROM161に設定されている後述の閾値(割合閾値)Nthを超える場合に、ブレード134に付着する液滴Idのブレードクリーナ135による回収時間を短縮する。例えば、その回収時間の短縮としては、液滴Idの凝縮成分の割合情報が閾値Nthを超えない場合の通常動作における回収時間よりも数分の一程度にする。
At this time, for each printing operation (within a predetermined period) in which the image data is recorded and formed on one page of the roll paper P, the
そして、CPU151は、図6に示すように、ホスト装置Hから印刷する画像データを受け取ると(ステップS11)、その画像データをページ毎にロール紙Pに記録形成する印刷の制御処理を開始する(ステップS12)。次いで、CPU151は、その印刷制御処理と共に、その印刷で記録ヘッド131の吐出口132から吐出するインク滴Igの吐出数(画像データを記録形成するドット数)を備えるカウンタ機能を利用してカウントする処理を開始する(ステップS13)。
Then, as shown in FIG. 6, when the
次いで、CPU151は、1ページ分の画像データの記録形成が終了したか否か繰り返し確認し(ステップS14)、終了確認後にそのカウントが予め設定されているクリーニング要否判定用のクリーニング閾値Cthを越えたか否か確認する(ステップS15)。すなわち、CPU151は、そのカウントを清掃タイミング決定のために計数するクリーニングカウントとして利用している。
Next, the
このステップS15においてインク滴Igの吐出数(総ドット数)のカウントがクリーニング閾値Cthを越えていないことを確認したCPU151は、さらに、ホスト装置Hから受け取った画像データの印刷が終了したか否か確認する(ステップS19)。
The
このステップS19においてホスト装置Hの画像データの印刷が終了していないことを確認したCPU151は、ステップS14に戻って次ページの画像データを印刷する同様の処理を繰り返す。一方、ステップS19においてホスト装置Hの画像データの印刷終了を確認したCPU151は、この印刷を終了する一連の清掃動作等を含む制御処理を実行する。
Having confirmed that printing of the image data of the host apparatus H is not completed in step S19, the
ここで、クリーニング要否判定用のクリーニング閾値Cthは、実機でテストを行って、記録ヘッド131のノズル形成面131aに付着する液滴Idの後述する液質に関係なく、不都合の発生前に清掃動作を開始する値にすればよい。例えば、液滴Idがロール紙Pに接触して汚損させてしまう総ドット数(吐出数)の標準的な値を決定して、その2/3あるいは半数などと適宜に設定するようにすればよい。
Here, the cleaning threshold value Cth for cleaning necessity determination is tested with an actual machine, and cleaning is performed before occurrence of inconvenience regardless of the liquid quality described later of the droplet Id adhering to the
また、ステップS15においてカウントがクリーニング閾値Cthを越えたことを確認したCPU151は、まず、ロール紙Pへの画像記録で記録ヘッド131のノズル形成面131aに付着する液滴Idの成分情報を推定取得する処理を行う(ステップS16)。
In step S15, the
この後に、CPU151は、後述するクリーニング動作の制御処理を開始して(ステップS17)、そのカウントをクリアした後に(ステップS18)、ステップS19に進んで印刷制御処理を継続または終了する。
Thereafter, the
このとき、記録ヘッド131のノズル形成面131aに付着形成される液滴Id(付着物)の成分情報は、ロール紙Pの1ページ分毎に、次式を利用して算出することにより推定取得することができる。
液滴Idの成分情報Ci=印刷総ドット数×1ページ長さ/ロール紙Pの搬送速度
At this time, component information of the droplets Id (adhered matter) attached to and formed on the
Component information Ci of droplet Id = total printing dot number × 1 page length / conveyance speed of roll paper P
式中の「印刷総ドット数」は、画像記録で使用するインク滴Igの総量に対応するパラメータとみなすことができる。また、「1ページ長さ/ロール紙Pの搬送速度」は、1ページ分の画像記録に掛かる印刷時間である。 The “total printing dot number” in the equation can be regarded as a parameter corresponding to the total amount of ink droplets Ig used in image recording. Also, “one page length / conveying speed of roll paper P” is a printing time required to record an image of one page.
ところで、ロール紙Pに画像記録するインク滴Igから蒸発した水分等が記録ヘッド131のノズル形成面131aに付着して凝縮結露することで液滴Idが形成され、その液滴Idにはロール紙Pの紙粉等の塵埃やインク滴Igの顔料等も少量含まれている。
By the way, water or the like evaporated from the ink droplet Ig for image recording on the roll paper P adheres to the
このことから、上式の計算結果の「液滴Idの成分情報Ci」は、記録ヘッド131のノズル形成面131aに蒸発凝縮して付着する液滴Idの水分等が印刷時間に応じて変化したときのパラメータとして取得することができる。
From this, in the “component information Ci of the droplet Id” as the calculation result of the above equation, the moisture and the like of the droplet Id adhering to the
この液滴Idの成分情報Ciは、印刷総ドット数の多い記録画像を、高速搬送するロール紙Pに短時間で形成する場合、液滴Idは水分等の割合の多い吸収し易い成分の液質であることを示すパラメータとなる。反対に、印刷総ドット数の少ない記録画像を、低速搬送するロール紙Pに長時間掛けて形成する場合、液滴Idは水分等の割合の少ない増粘等した吸収し難い成分の液質であることを示すパラメータとなる。 The component information Ci of the droplet Id is a liquid of an easily absorbing component having a large proportion of water etc. when the recording image having a large number of total printing dots is formed on the roll paper P transported at high speed in a short time. It is a parameter indicating that it is quality. On the other hand, when forming a recorded image with a small number of total printing dots on a low speed conveying roll paper P over a long period of time, the droplet Id is a liquid of a difficult-to-absorb component which is thickened etc. It is a parameter that indicates that there is.
ここで、本実施形態では、記録ヘッド131のインク色に区別なく液滴Idの成分情報Ciを算出する場合を一例にして説明するが、これに限るものではなく、例えば、インク色に応じた含有水分等の差異に応じて重み付けをするようにしてもよい。
Here, in the present embodiment, the case where the component information Ci of the droplet Id is calculated without distinction for the ink color of the
そして、ステップS17でクリーニング動作の制御処理を開始したCPU151は、図7に示すように、ステップS16で取得した液滴Idの成分情報Ciが予め設定されている閾値(割合閾値)Nthを越えたか否か確認する(ステップS21)。
Then, as shown in FIG. 7, the
このステップS21において液滴Idの成分情報Ciが閾値Nthを越えていることを確認したCPU151は、ブレードクリーナ135をブレード134に接触させて付着する液滴Idの回収時間を調整時間Aに設定する(ステップS22)。次いで、CPU151は、ブレード134による記録ヘッド131のノズル形成面131aに付着する液滴Id等の付着物を拭い取るクリーニング動作Aを実行した後に(ステップS23)、図6のステップS18に戻る。このとき、CPU151が液滴Idの回収時間として設定する調整時間Aは、例えば、後述する0.3秒を調整回収時間として設定して、最適な回収動作を行い得るようにする。このクリーニング動作Aでは、例えば、インク滴Igに含まれる水分などが蒸発して結露した凝縮成分が多いために、付着する液滴Idは水分等の蒸発成分がほとんどで、ブレード134からブレードクリーナ135に短時間で吸収されて回収される。なお、クリーニング動作Aでは、その回収時間を調整時間Aに短縮するだけでなく、通常時のクリーニング動作Bよりもブレード134による拭き取りを高速化するなど全体的に簡略化するようにしてもよい。
The
一方、ステップS21において液滴Idの成分情報Ciが閾値Nthを越えないことを確認したCPU151は、ブレードクリーナ135をブレード134に接触させて付着する液滴Idの回収時間を通常の規定時間Bに設定する(ステップS24)。次いで、CPU151は、ブレード134による記録ヘッド131のノズル形成面131aに付着する液滴Id等の付着物を拭い取る通常のクリーニング動作Bを実行した後に(ステップS25)、図6のステップS18に戻る。このとき、CPU151が液滴Idの回収時間として設定する規定時間Bは、例えば、後述する2秒を規定回収時間として設定して、最適な回収動作を行い得るようにする。
On the other hand, the
ところで、ブレードクリーナ135による液滴Idの吸収除去(回収)の時間は、次のLucus−Washburnの式を利用して算出することができる。
L=((d×t×γ×cosθ)/2η)1/2
L:浸透距離、d:毛管半径、t:浸透時間、γ:表面張力、θ:接触角、η:粘度
By the way, the time of absorption removal (collection) of droplet Id by blade cleaner 135 can be computed using the following formula of Lucus-Washburn.
L = ((d × t × γ × cos θ) / 2η) 1/2
L: penetration distance, d: capillary radius, t: penetration time, γ: surface tension, θ: contact angle, η: viscosity
閾値Nthを超える成分情報Ciの液滴Id、および、その閾値Nth以下の成分情報Ciの液滴Idとしては、例えば、図8に示すような特性を有している。閾値Nthを超える成分情報Ciの液滴Idでは、表面張力γが高く、粘度ηが低めの特性から、閾値Nth以下の場合にはブレードクリーナ135の吸収に2秒掛かっていたところを、0.3秒という短時間で吸収できている。なお、このブレードクリーナ135による液滴Idの吸収は、使用材の材質や毛管や接触角などを適宜に設定することによりある程度は調整することができる。
The droplets Id of the component information Ci exceeding the threshold Nth and the droplets Id of the component information Ci below the threshold Nth have, for example, the characteristics shown in FIG. In the droplet Id of the component information Ci exceeding the threshold Nth, from the characteristics that the surface tension γ is high and the viscosity が is low, the absorption of the
そこで、液滴Idの成分情報Ciと比較する閾値Nthは、プリンタ100の記録ヘッド131が備えるブレードクリーナ135に応じて上記の式を利用して導出することによって、適宜に設定すればよい。
Therefore, the threshold Nth to be compared with the component information Ci of the droplet Id may be appropriately set by deriving using the above equation according to the
また、この閾値Nthは、各種画像記録のテストを行って、記録ヘッド131のノズル形成面131aに付着する液滴Idの液質に応じた回収時間を設定するようにしてもよい。この場合、閾値Nthを超えるか否かのみではなく、液滴Idの成分情報Ciと回収時間との対応特性を示すマップを作成するなどして、適宜に比例計算等をして設定するようにしてもよい。
In addition, the threshold value Nth may be set to a collection time according to the liquid quality of the droplet Id adhering to the
このように、本実施形態のCPU151においては、記録ヘッド131のノズル形成面131aに付着する液滴Idの凝縮成分の割合情報に応じた成分情報Ciに基づいてブレード134へのブレードクリーナ135の接触(回収)時間を調整する。
As described above, in the
このため、液滴Idに含まれる凝縮成分の割合に応じた最適な回収時間で清掃作業を迅速に完了することができ、効率のよい効果的な清掃によりスループットの低下なく岐路器画像の高画質を維持することができる。 For this reason, the cleaning operation can be completed quickly with the optimal recovery time according to the ratio of the condensed component contained in the droplet Id, and the image quality of the splitter image can be reduced without a drop in throughput due to the efficient and effective cleaning. Can be maintained.
なお、本実施例においては、液滴Idの成分情報Ciに基づいてブレード134へのブレードクリーナ135の接触(回収)時間を調整したが、記録画像のドット数もしくは、搬送速度に基づいてブレード134とブレードクリーナ135との接触(回収)時間を調整してもよい。
即ち、記録画像のドット数が多い場合は、少ない場合と比較してブレード134とブレードクリーナ135との接触時間を短くする、あるいは、画像記録時の搬送速度が速い時には、遅い時と比較してブレード134とブレードクリーナ135との接触時間を短くすることによっても、本発明の効果を得ることが可能となる。
In the present embodiment, the contact (recovery) time of the
That is, when the number of dots of the recorded image is large, the contact time between the
ここで、上述の実施形態においては、記録ヘッド131の吐出口132の形成列と直交するようにブレード134を設置するがこれに限るものではない。例えば、図9に示すように、その吐出口132の形成列と平行なブレード234をキャップ233に設置して、その形成列に対して直交する図9中矢印方向Eに移動させるようにしてもよい。この場合にも、ノズル形成面131aの液滴Idをブレード234により拭き取ることができ、その液滴Idをブレードクリーナ235で吸収して回収することができる。このとき、ブレード234を移動させるストロークを短縮することができ、クリーニング動作に掛かるスループットをより短縮することができる。
Here, in the above-described embodiment, the
本発明の実施形態を開示したが、当業者によっては本発明の範囲を逸脱することなく変更が加えられうることは明白である。すべてのこのような修正及び等価物が次の請求項に含まれることが意図されている。 While embodiments of the present invention have been disclosed, it will be apparent to one skilled in the art that modifications can be made without departing from the scope of the present invention. All such modifications and equivalents are intended to be included in the following claims.
100……プリンタ
110……用紙ユニット
111……用紙搬送装置
112……搬送ベルト
118……吸引ファン
121……用紙切断装置
130……記録ユニット
131、131Y、131M、131C、131K……記録ヘッド
131a……ノズル形成面
132……吐出口
133、233……キャップ
134、234……ブレード
135、235……ブレードクリーナ
141……インクカートリッジ
142……開閉弁
143……廃インクタンク
144……ポンプ
150……制御ユニット
151……CPU
H……ホスト装置
I……インク
Id……液滴
Ig……インク滴
P……ロール紙
100 ...
H: host device I: ink Id: droplet Ig: ink droplet P: roll paper
Claims (5)
前記記録ヘッドの前記吐出口の形成面を拭き取って清掃する清掃手段と、
前記記録ヘッドにより形成する記録画像と前記記録媒体の搬送速度の少なくとも一方に基づいて前記清掃手段により当該記録ヘッドの吐出口形成面から被拭取物を拭き取る清掃動作を制御する制御手段と、
を有することを特徴とするインクジェット記録装置。 A recording head configured to form an image on a recording medium by discharging ink from a discharge port;
A cleaning unit that wipes and cleans the surface of the recording head on which the discharge port is formed;
A control unit configured to control a cleaning operation of wiping the object to be wiped from the discharge port forming surface of the recording head by the cleaning unit based on at least one of the recording image formed by the recording head and the conveyance speed of the recording medium;
An inkjet recording apparatus comprising:
前記制御手段は、記録を行う画像と前記記録媒体の搬送速度の少なくとも一方に応じて前記回収手段の前記ブレードとの接触時間を調整することを特徴とすることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のインクジェット記録装置。 The cleaning unit includes a blade that wipes the discharge port forming surface of the recording head, and a recovery unit that contacts the blade to absorb and recover the material to be wiped.
2. The apparatus according to claim 1, wherein the control means adjusts a contact time of the collection means with the blade according to at least one of an image to be recorded and a conveyance speed of the recording medium. The inkjet recording device according to Item 2.
前記記録ヘッドにより形成する記録画像と前記記録媒体の搬送速度の少なくとも一方を取得して、当該取得情報に基づいて前記清掃手段の清掃動作を制御することを特徴とするインクジェット記録装置。 A cleaning method for an ink jet recording apparatus, comprising: a recording head configured to form an image on a recording medium by discharging ink from a discharge port; and cleaning means configured to wipe the surface of the recording head on which the discharge port is formed.
An inkjet recording apparatus, comprising: acquiring at least one of a recording image formed by the recording head and a conveyance speed of the recording medium, and controlling a cleaning operation of the cleaning unit based on the acquired information.
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