JP2021146674A - Liquid discharge device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、水性媒体中に粒子が分散されてなる分散液を吐出する液体吐出ヘッドを備えた液体吐出装置に関する。 The present invention relates to a liquid discharge device including a liquid discharge head that discharges a dispersion liquid in which particles are dispersed in an aqueous medium.
液体吐出装置が適用されるインクジェット式の記録装置は、水性媒体中に顔料等の着色粒子やバインダー樹脂等の樹脂粒子が分散されてなるインク(分散液)を吐出する液体吐出ヘッドを備えている。液体吐出ヘッドは、圧電アクチュエータ(圧電素子)と液体吐出孔とを有し、圧電アクチュエータの変位に応じて液体吐出孔からインクを吐出するように構成されている。 The inkjet recording device to which the liquid ejection device is applied is provided with a liquid ejection head that ejects ink (dispersion liquid) in which colored particles such as pigments and resin particles such as binder resin are dispersed in an aqueous medium. .. The liquid discharge head has a piezoelectric actuator (piezoelectric element) and a liquid discharge hole, and is configured to discharge ink from the liquid discharge hole according to the displacement of the piezoelectric actuator.
液体吐出孔の開口端縁におけるインクの液面からは、当該液面の外気との接触による乾燥に伴って液体成分が蒸発し、液面近傍においてインクの粘度が上昇(増粘)する場合がある。この場合、液体吐出孔からのインクの不吐出、或いは吐出されたインク滴の速度が低下するという吐出不良が生じ得る。このような吐出不良の現象を抑制するためには、液面の乾燥に伴う増粘部分を除去する必要がある。 From the liquid surface of the ink at the open edge of the liquid discharge hole, the liquid component evaporates as the liquid surface dries due to contact with the outside air, and the viscosity of the ink may increase (thicken) in the vicinity of the liquid surface. be. In this case, ink may not be ejected from the liquid ejection holes, or ejection defects such as a decrease in the speed of ejected ink droplets may occur. In order to suppress such a phenomenon of discharge failure, it is necessary to remove the thickened portion due to the drying of the liquid surface.
特許文献1には、液体吐出孔内の液面近傍の増粘部分を除去するための技術が開示されている。この特許文献1に開示される従来技術では、液体吐出ヘッドに設けられた温度センサの検出温度に応じて、液体吐出孔からインクが吐出されない程度に圧電アクチュエータを駆動させて液面を微振動させる振動処理(空駆動動作)や、液体吐出孔からインクを強制的に吐出させる強制吐出処理(予備吐出動作)が行われる。
液体吐出孔内の液面の乾燥に伴う粘度変化に影響を及ぼすのは、液体成分の蒸発が生じている液面近傍の温湿度である。液面近傍の温湿度は、液体成分の蒸発の直接的な影響を受けない位置に設けられた、上記従来技術における温度センサの検出値とは異なることが想定される。すなわち、上記従来技術における温度センサの検出値は、液体吐出孔内の液面の乾燥に伴う粘度変化を示す適切な指標とはならない。このため、上記従来技術において液面近傍の増粘部分を確実に除去するためには、前記振動処理及び前記強制吐出処理の実行タイミングを、余裕を持って早目に設定せざるを得ない。この結果、前記振動処理及び前記強制吐出処理を過剰に行うことになってしまい、これらの処理が終了するまでの待機時間が長くなるばかりではなく、インクの吐出不良を引き起こす虞がある。 It is the temperature and humidity near the liquid surface where the evaporation of the liquid component occurs that affects the viscosity change due to the drying of the liquid surface in the liquid discharge hole. It is assumed that the temperature and humidity near the liquid surface are different from the detected values of the temperature sensor in the above-mentioned prior art, which are provided at positions that are not directly affected by the evaporation of the liquid component. That is, the detected value of the temperature sensor in the above-mentioned prior art is not an appropriate index showing the change in viscosity due to the drying of the liquid level in the liquid discharge hole. Therefore, in order to reliably remove the thickened portion near the liquid surface in the above-mentioned prior art, the execution timings of the vibration process and the forced discharge process must be set early with a margin. As a result, the vibration treatment and the forced ejection treatment are excessively performed, and not only the waiting time until the completion of these treatments becomes long, but also ink ejection failure may occur.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、液体吐出ヘッドの液体吐出孔からの分散液の吐出不良を適切に抑制することが可能な液体吐出装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is a liquid discharge device capable of appropriately suppressing a defective discharge of a dispersed liquid from a liquid discharge hole of a liquid discharge head. Is to provide.
本発明の一の局面に係る液体吐出装置は、加圧部と、前記加圧部が加える圧力に応じて、水性媒体中に粒子が分散されてなる分散液を吐出する液体吐出孔と、を有する液体吐出ヘッドと、前記液体吐出孔の開口端縁における分散液の液面の、前記加圧部が加える圧力に応じた振動を測定することにより、前記液面の乾燥に伴う粘度変化の指標となる粘度指標値を取得する測定部と、前記測定部の測定結果に基づいて、前記粘度指標値の経時変化を求める解析処理を行い、その解析処理の結果を示す解析情報を出力する解析部と、前記液体吐出ヘッドを制御する制御部と、を備える。前記制御部は、前記解析情報が入力された場合、当該解析情報に基づいて、前記液面の乾燥に伴う増粘部分を除去するための前記液体吐出ヘッドによる増粘除去処理の実行タイミングを決定し、当該実行タイミングにおいて前記増粘除去処理を実行させる。 The liquid discharge device according to one aspect of the present invention has a pressurizing unit and a liquid discharge hole for discharging a dispersion liquid in which particles are dispersed in an aqueous medium according to the pressure applied by the pressurizing unit. By measuring the vibration of the liquid level of the liquid discharge head and the dispersion liquid at the open end edge of the liquid discharge hole according to the pressure applied by the pressurizing portion, an index of the change in viscosity due to the drying of the liquid level is performed. An analysis unit that acquires the viscosity index value to be obtained, and an analysis process that obtains a change with time of the viscosity index value based on the measurement result of the measurement unit, and outputs analysis information indicating the result of the analysis process. And a control unit that controls the liquid discharge head. When the analysis information is input, the control unit determines the execution timing of the thickening removal process by the liquid discharge head for removing the thickening portion due to the drying of the liquid level based on the analysis information. Then, the thickening removal process is executed at the execution timing.
この液体吐出装置によれば、測定部は、液体吐出孔の開口端縁における分散液の液面の振動を測定する。これにより、測定部は、外気との接触による乾燥に伴って液体成分の蒸発が生じている液面における、粘度変化の適切な指標となる粘度指標値を取得することができる。 According to this liquid discharge device, the measuring unit measures the vibration of the liquid level of the dispersion liquid at the open edge of the liquid discharge hole. As a result, the measuring unit can acquire a viscosity index value which is an appropriate index of the viscosity change on the liquid surface where the liquid component evaporates due to drying due to contact with the outside air.
測定部により取得された粘度指標値は、解析部に向けて出力される。解析部は、液体吐出孔内の液面における粘度指標値の経時変化を求める解析処理を行う。解析部による解析処理の結果を示す解析情報は、制御部に向けて出力される。制御部は、入力された前記解析情報に基づいて、液面の乾燥に伴う増粘部分を除去するための増粘除去処理の実行タイミングを決定し、当該実行タイミングにおいて増粘除去処理を実行させる。ここで、制御部が用いる前記解析情報は、測定部の測定結果に基づくものであって、液体吐出孔内の液面における粘度変化の適切な指標となる粘度指標値の経時変化を示す情報である。制御部は、このような解析情報を用いることによって、液体吐出孔内の液面の乾燥に伴う粘度変化に対応した適切なタイミングで増粘除去処理を実行させることができる。これにより、増粘除去処理の過剰な実行を抑止することができる。このため、増粘除去処理の過剰な実行に起因した、増粘部分の除去後の新たな液面における乾燥の促進を可及的に防止し、液体吐出孔からの分散液の吐出不良を適切に抑制することができる。 The viscosity index value acquired by the measuring unit is output to the analysis unit. The analysis unit performs an analysis process for obtaining a change over time in the viscosity index value at the liquid level in the liquid discharge hole. The analysis information indicating the result of the analysis processing by the analysis unit is output to the control unit. Based on the input analysis information, the control unit determines the execution timing of the thickening removal process for removing the thickening portion due to the drying of the liquid surface, and executes the thickening removal process at the execution timing. .. Here, the analysis information used by the control unit is based on the measurement result of the measurement unit, and is information indicating the time-dependent change of the viscosity index value which is an appropriate index of the viscosity change at the liquid level in the liquid discharge hole. be. By using such analysis information, the control unit can execute the thickening removal process at an appropriate timing corresponding to the change in viscosity due to the drying of the liquid level in the liquid discharge hole. As a result, it is possible to prevent excessive execution of the thickening removal process. For this reason, it is possible to prevent the promotion of drying on the new liquid surface after the removal of the thickening portion due to the excessive execution of the thickening removal treatment as much as possible, and it is appropriate to prevent the dispersion liquid from being discharged from the liquid discharge hole. Can be suppressed.
上記の液体吐出装置において、前記測定部は、前記液面の乾燥時間が異なる3点以上の前記粘度指標値を取得し、前記解析部は、前記解析処理において、前記測定部により取得された3点以上の前記粘度指標値に基づいて、前記粘度指標値の経時変化を示す近似曲線を前記解析情報として求め、当該近似曲線の決定係数が所定の閾値以上となったときに前記解析処理を終了する構成であってもよい。 In the above liquid discharge device, the measuring unit acquires the viscosity index values of three or more points having different drying times of the liquid surface, and the analysis unit acquires the viscosity index values of three or more points different from each other in the analysis process. Based on the viscosity index value above the point, an approximate curve showing the change with time of the viscosity index value is obtained as the analysis information, and the analysis process is terminated when the determination coefficient of the approximate curve becomes equal to or more than a predetermined threshold value. It may be configured to be.
この態様では、解析部は、測定部により取得された乾燥時間が異なる3点以上の粘度指標値に基づく近似曲線を求めることによって、当該近似曲線を前記解析情報として取得することができる。この際、解析部は、近似曲線の決定係数が所定の閾値以上となったときに解析処理を終了する。すなわち、前記解析情報は、決定係数が所定の閾値以上とされた近似曲線によって表される。これにより、前記解析情報は、粘度指標値の経時変化を精度よく示す近似曲線によって表されたものとなる。このような解析情報を用いることによって制御部は、液体吐出孔内の液面の乾燥に伴う粘度変化に対応した増粘除去処理の実行タイミングを、より精度よく導出することができる。 In this aspect, the analysis unit can acquire the approximate curve as the analysis information by obtaining an approximate curve based on the viscosity index values of three or more points having different drying times acquired by the measurement unit. At this time, the analysis unit ends the analysis process when the coefficient of determination of the approximate curve becomes equal to or higher than a predetermined threshold value. That is, the analysis information is represented by an approximate curve in which the coefficient of determination is equal to or greater than a predetermined threshold value. As a result, the analysis information is represented by an approximate curve that accurately shows the change with time of the viscosity index value. By using such analysis information, the control unit can more accurately derive the execution timing of the thickening removal process corresponding to the change in viscosity due to the drying of the liquid surface in the liquid discharge hole.
上記の液体吐出装置において、前記解析部は、前記液体吐出孔の内側における水分濃度を算出可能な移流拡散方程式を用いて、前記近似曲線を求める構成であってもよい。 In the above liquid discharge device, the analysis unit may have a configuration for obtaining the approximate curve by using an advection-diffusion equation capable of calculating the water concentration inside the liquid discharge hole.
液体吐出孔内の分散液の水分濃度と、液面近傍の分散液の粘度とは、相関関係にある。この事実に鑑みると、液面における粘度指標値と水分濃度との間にも相関関係が存在する。このため、解析部は、水分濃度を算出可能な移流拡散方程式を解析処理に用いることによって、少ない粘度指標値の測定点で、粘度指標値の経時変化を精度よく示す近似曲線を求めることができる。これにより、測定部の測定処理及び解析部の解析処理に要する時間の短縮化を図ることができる。 There is a correlation between the water concentration of the dispersion liquid in the liquid discharge hole and the viscosity of the dispersion liquid near the liquid surface. In view of this fact, there is also a correlation between the viscosity index value on the liquid surface and the water concentration. Therefore, the analysis unit can obtain an approximate curve that accurately shows the change with time of the viscosity index value at a small number of measurement points of the viscosity index value by using the convection-diffusion equation that can calculate the water concentration in the analysis process. .. As a result, the time required for the measurement process of the measurement unit and the analysis process of the analysis unit can be shortened.
上記の液体吐出装置において、前記制御部は、前記液体吐出孔からの分散液の吐出の要求を示す液体吐出要求が入力された場合、当該液体吐出要求に応じて前記液体吐出孔から分散液が吐出されるように前記加圧部を駆動する液体吐出処理を、前記液体吐出ヘッドに実行させ、前記測定部は、前記液体吐出ヘッドによる前記液体吐出処理の停止中において、前記粘度指標値を取得する構成であってもよい。 In the above liquid discharge device, when a liquid discharge request indicating a request for discharging the dispersion liquid from the liquid discharge hole is input, the control unit discharges the dispersion liquid from the liquid discharge hole in response to the liquid discharge request. The liquid discharge head is made to execute the liquid discharge process for driving the pressurizing unit so as to be discharged, and the measuring unit acquires the viscosity index value while the liquid discharge process is stopped by the liquid discharge head. It may be configured to be used.
この態様では、測定部は、液体吐出要求に応じた液体吐出処理の停止中に、粘度指標値を取得する測定処理を行う。これにより、液体吐出処理の実行中において、測定部の測定処理を待つための待機時間が生じることを防止することができる。 In this aspect, the measuring unit performs a measurement process for acquiring a viscosity index value while the liquid discharge process is stopped in response to the liquid discharge request. As a result, it is possible to prevent a waiting time for waiting for the measurement process of the measuring unit from occurring during the execution of the liquid discharge process.
上記の液体吐出装置において、前記解析部は、前記液体吐出ヘッドによる前記液体吐出処理の停止中において、前記解析処理を行う構成であってもよい。 In the above liquid discharge device, the analysis unit may be configured to perform the analysis process while the liquid discharge process is stopped by the liquid discharge head.
この態様では、解析部は、液体吐出処理の停止中に、粘度指標値の経時変化を求める解析処理を行う。これにより、液体吐出処理の実行中において、解析部の解析処理を待つための待機時間が生じることを防止することができる。 In this aspect, the analysis unit performs an analysis process for obtaining a change with time of the viscosity index value while the liquid discharge process is stopped. As a result, it is possible to prevent a waiting time for waiting for the analysis process of the analysis unit from occurring during the execution of the liquid discharge process.
上記の液体吐出装置において、前記増粘除去処理は、前記液体吐出孔からの分散液の吐出を規制可能な範囲で前記液面が振動するように前記加圧部を駆動する振動処理と、前記液体吐出孔から加圧された分散液を強制的に吐出させる強制吐出処理と、を含み、前記制御部は、前記振動処理よりも前記強制吐出処理の実行タイミングを遅いタイミングに設定する構成であってもよい。 In the above liquid discharge device, the thickening removal treatment includes a vibration treatment that drives the pressurizing portion so that the liquid level vibrates within a range in which the discharge of the dispersion liquid from the liquid discharge hole can be regulated. The control unit includes a forced discharge process for forcibly discharging the dispersed liquid pressurized from the liquid discharge hole, and the control unit sets the execution timing of the forced discharge process later than the vibration process. You may.
この態様では、増粘除去処理は、振動処理と強制吐出処理とを含む。振動処理において液体吐出孔内の液面を振動させることにより、液面近傍の増粘部分を拡散させて当該増粘部分を除去することができる。一方、強制吐出処理において液体吐出孔から加圧された分散液を吐出させることにより、液面近傍のより粘度が高い増粘部分を強制的に吐出させて除去することができる。 In this aspect, the thickening removal process includes a vibration process and a forced discharge process. By vibrating the liquid level in the liquid discharge hole in the vibration treatment, the thickening portion near the liquid level can be diffused and the thickening portion can be removed. On the other hand, in the forced discharge process, the pressurized dispersion liquid is discharged from the liquid discharge hole, so that the thickened portion having a higher viscosity near the liquid surface can be forcibly discharged and removed.
以上説明したように、本発明によれば、液体吐出ヘッドの液体吐出孔からの分散液の吐出不良を適切に抑制することが可能な液体吐出装置を提供することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide a liquid discharge device capable of appropriately suppressing the discharge failure of the dispersed liquid from the liquid discharge hole of the liquid discharge head.
以下、本発明の一実施形態に係る液体吐出装置が適用されるインクジェット式の記録装置について、図面に基づいて説明する。なお、以下では、方向関係についてはXYZ直交座標軸を用いて説明する。X方向が前後方向(+Xが後、−Xが前)、Y方向が左右方向(+Yが左、−Yが右)、Z方向が上下方向(+Zが上、−Zが下)に各々相当する。また、以下の説明において、「シート」との用語は、コピー用紙、コート紙、OHPシート、厚紙、葉書、トレーシングペーパーや印刷処理を受ける他のシート材料を意味する。 Hereinafter, an inkjet recording device to which the liquid discharge device according to the embodiment of the present invention is applied will be described with reference to the drawings. In the following, the directional relationship will be described using the XYZ orthogonal coordinate axes. The X direction corresponds to the front-back direction (+ X is the back, -X is the front), the Y direction is the left-right direction (+ Y is the left, -Y is the right), and the Z direction is the up-down direction (+ Z is up, -Z is down). do. Further, in the following description, the term "sheet" means copy paper, coated paper, transparency sheet, cardboard, postcard, tracing paper and other sheet materials to be printed.
図1は、本発明の一実施形態に係る液体吐出装置が適用される記録装置1を概略的に示す図である。図2は、記録装置1のブロック図である。図3は、記録装置1に備えられる液体吐出ヘッド51の周辺を拡大して示す図である。記録装置1は、分散液としてのインクを吐出する液体吐出装置であって、当該インクの吐出によってシートSに画像を形成(記録)するインクジェット式の画像形成装置である。インクは、水性媒体中に顔料等の着色粒子やバインダー樹脂等の樹脂粒子が分散されてなる分散液である。インクは分散液であればよく、その構成成分は特に限定されるものではない。
FIG. 1 is a diagram schematically showing a
記録装置1は、装置本体10と、給紙部20と、シート反転部30と、シート搬送ユニット40と、記録部50とを備える。
The
装置本体10は、シートSに画像を記録するための各種の装置を収容する箱形の筐体である。この装置本体10には、シートSの搬送通路となる第1搬送路11、第2搬送路12及び第3搬送路13が形成されている。
The device
給紙部20は、シートSを第1搬送路11へ給紙する。給紙部20は、給紙カセット21とピックアップローラー22とを備える。給紙カセット21は、装置本体10に対して着脱自在であり、内部にシートSを収容する。ピックアップローラー22は、給紙カセット21の−Y側であり且つ+Z側の端部に配置される。ピックアップローラー22は、給紙カセット21に収容されたシート束の最上層のシートSを1枚ずつ繰り出し、第1搬送路11へ送り出す。
The
第1搬送路11に給紙されたシートSは、その第1搬送路11に設けられた第1搬送ローラー対111によって、第1搬送路11の下流端に配置された、シート搬送ユニット40のレジストローラー対44まで搬送される。また、装置本体10の−Y側の側面には給紙トレイ25が配置されており、給紙トレイ25の上面部にはシートSが載置可能とされる。給紙トレイ25上に載置されたシートSは、給紙ローラー24によってレジストローラー対44に向かって送り出される。
The sheet S fed into the
レジストローラー対44は、シート搬送ユニット40において上流端に配置された搬送ローラー対である。レジストローラー対44は、シートSのスキュー矯正を行うとともに、記録部50による印刷処理のタイミングに合わせてシートSを、シート導入ガイド部23を介して搬送ベルト41に向けて送り出す。シート導入ガイド部23は、レジストローラー対44により送出されたシートSを、シート搬送ユニット40における搬送ベルト41の外周面411に向けてガイドする。
The resist
シート導入ガイド部23によりガイドされたシートSは、その先端部が搬送ベルト41の外周面411に接すると、搬送ベルト41の駆動により外周面411上に保持された状態でシート搬送方向Aに搬送される。なお、シート搬送方向Aは、Y方向において−Y側から+Y側に向かう方向である。
When the tip of the sheet S guided by the sheet
シート搬送ユニット40は、記録部50の−Z側において、液体吐出ヘッド51と対向するように配置されている。シート搬送ユニット40は、記録部50の−Z側をシートSが通過するように、シート導入ガイド部23によりガイドされて導入されたシートSを、シート搬送方向Aに搬送する。シート搬送ユニット40は、レジストローラー対44に加えて、搬送ベルト41と吸引部43とを備える。
The
搬送ベルト41は、X方向に幅を有してY方向に延びる無端状のベルトである。搬送ベルト41は、記録部50と対向して配置され、外周面411上にてシートSをシート搬送方向Aに搬送する。
The transport belt 41 is an endless belt having a width in the X direction and extending in the Y direction. The transport belt 41 is arranged so as to face the
搬送ベルト41は、第1ローラー421、第2ローラー422、第3ローラー423、及び一対の第4ローラー424に張架される。この張架された搬送ベルト41の内側において、内周面412に対向して吸引部43が配置されている。第1ローラー421は、不図示の駆動モータによって回転駆動され、所定の周回方向に搬送ベルト41を周回させる。搬送ベルト41が周回することにより、その外周面411上に保持されたシートSがシート搬送方向Aに搬送される。
The transport belt 41 is stretched on a
第2ローラー422は、X方向に沿って延びるベルト速度検知ローラーであり、シート搬送方向Aにおいて吸引部43よりも上流側に配置される。ここで、搬送ベルト41の外周面411において、液体吐出ヘッド51と対向する領域であって、第1ローラー421と第2ローラー422との間の領域が、シートSを保持して搬送するための前記所定の搬送領域となる。第2ローラー422は、搬送ベルト41の周回に連動して従動回転する。第2ローラー422には不図示のパルス板が取り付けられ、このパルス板は、第2ローラー422と一体になって回転する。パルス板の回転速度を測定することにより、搬送ベルト41の回転速度が検知される。
The
第3ローラー423は、X方向に沿って延びるテンションローラーであり、搬送ベルト41が撓まないように、搬送ベルト41に張力を与える。第3ローラー423は、搬送ベルト41の周回に連動して従動回転する。一対の第4ローラー424はそれぞれ、Y方向に沿って延びるガイドローラーであり、搬送ベルト41が吸引部43の−Z側を通過するように、搬送ベルト41を案内する。一対の第4ローラー424は、搬送ベルト41の周回に連動して従動回転する。
The
搬送ベルト41は、外周面411から内周面412にわたって厚み方向に貫通した複数の吸引孔を有している。
The transport belt 41 has a plurality of suction holes penetrating in the thickness direction from the outer peripheral surface 411 to the inner
吸引部43は、記録部50と搬送ベルト41を介して対向して配置されている。吸引部43は、搬送ベルト41の外周面411に保持されたシートSと搬送ベルト41との間に負圧を発生させることにより、シートSを搬送ベルト41の外周面411に密着させる。吸引部43は、ベルト案内部材431と、吸引筐体432と、吸引装置433と、排気ダクト434とを備える。
The
ベルト案内部材431は、搬送ベルト41の内周面412における、第1ローラー421と第2ローラー422との間の領域に対向して配置され、搬送ベルト41の幅方向(Y方向)の長さと略同一の幅寸法を有する板体である。ベルト案内部材431は、吸引筐体432の上面部を構成し、+Z側から見たときに、吸引筐体432と略同一の形状を有している。ベルト案内部材431は、第1ローラー421と第2ローラー422との間において、第1ローラー421の回転に連動した搬送ベルト41の周回移動を案内する。
The
また、ベルト案内部材431は、搬送ベルト41の内周面412に対向したベルト案内面に形成された、複数の溝部を有している。各溝部は、搬送ベルト41の吸引孔に対応して形成される。更にベルト案内部材431は、各溝部に対応して設けられた貫通孔を有している。貫通孔は、各溝部内においてベルト案内部材431の厚み方向に貫通した孔部であり、各溝部を介して、搬送ベルト41の吸引孔と連通する。
Further, the
以上のように構成されたベルト案内部材431を備えた吸引部43は、ベルト案内部材431の溝部並びに貫通孔と、搬送ベルト41の吸引孔とを介して、搬送ベルト41の+Z側の空間から空気を吸引することにより吸引力を発生させる。この吸引力により、搬送ベルト41の上方の空間に吸引部43へ向かう気流(吸引風)が発生する。シートSがシート導入ガイド部23により搬送ベルト41上にガイドされて搬送ベルト41の外周面411の一部を覆うと、シートSに吸引力(負圧)が作用して、シートSが搬送ベルト41の外周面411に密着される。
The
吸引筐体432は、ベルト案内部材431を下方側から支持する支持フレームを構成する。吸引筐体432は、+Z側が開口した箱形の筐体であり、当該+Z側の開口がベルト案内部材431によって覆われるように、搬送ベルト41の−Z側に配置される。吸引筐体432は、その上面部を構成するベルト案内部材431と協働して吸引空間432Aを画定する。すなわち、吸引筐体432とベルト案内部材431とで囲まれた空間が、吸引空間432Aとなる。この吸引空間432Aは、ベルト案内部材431の溝部並びに貫通孔を介して、搬送ベルト41の吸引孔に連通する。
The
吸引筐体432の底壁部には開口部432Bが形成され、この開口部432Bに対応して吸引装置433が配置されている。この吸引装置433には、排気ダクト434が接続されている。この排気ダクト434は、装置本体10に設けられた不図示の排気口と連結されている。
An
シート搬送ユニット40の+Z側には、記録部50が配置されている。具体的には、記録部50は、シート搬送ユニット40の+Z側において、搬送ベルト41の外周面411と対向するように配置されている。記録部50は、搬送ベルト41の外周面411上に保持された状態でシート搬送方向Aに搬送されるシートSに、印刷処理を施して画像を記録する。本実施形態では、記録部50は、画像形成のための記録方式がインクジェット式であり、分散液としてのインクを吐出してシートSに画像を記録する。
A
記録部50は、ヘッドハウジング55に保持された液体吐出ヘッド51Bk、51C、51M、51Yを備える。液体吐出ヘッド51Bkはブラック色のインクを吐出し、液体吐出ヘッド51Cはシアン色のインクを吐出し、液体吐出ヘッド51Mはマゼンタ色のインクを吐出し、液体吐出ヘッド51Yはイエロー色のインクを吐出する。液体吐出ヘッド51Bk、51C、51M、51Yは、シート搬送方向Aの上流側から下流側に向かって並設される。液体吐出ヘッド51Bk、51C、51M、51Yは、吐出するインクの色が異なる以外は同一の構成を有するため、液体吐出ヘッド51と総称することもある。
The
液体吐出ヘッド51は、搬送ベルト41の外周面411上に保持された状態でシート搬送方向Aに搬送されるシートSにインクを吐出して、シートSに画像を記録する。詳しくは、液体吐出ヘッド51は、搬送ベルト41により搬送されて液体吐出ヘッド51に対向する位置を通過するシートSへ向けて、インクを吐出する。これにより、シートSに画像が記録される。液体吐出ヘッド51の詳細については後述する。
The
画像が記録されたシートSは、搬送ベルト41により搬送されて、当該搬送ベルト41のシート搬送方向Aの下流側に配置された搬送ユニット45に送出される。搬送ユニット45は、シート搬送ユニット40から受け取ったシートSをシート搬送方向Aの下流側に更に搬送する。この搬送ユニット45の下流側にデカーラユニット46が配置されている。デカーラユニット46は、搬送ユニット45から受け取ったシートSのカールを矯正しながら、シートSをシート搬送方向Aの下流側に更に搬送する。デカーラユニット46により搬送されるシートSは、第2搬送路12に送出される。
The sheet S on which the image is recorded is conveyed by the transfer belt 41 and is sent to the
第2搬送路12は、装置本体10の+Y側の側面に沿って延設されている。第2搬送路12に送出されたシートSは、その第2搬送路12に設けられた第2搬送ローラー対121によって、装置本体10の+Y側に形成された排紙口12Aに向けて搬送され、排紙口12Aから排紙部47上に排出される。
The
一方、第2搬送路12に送出されたシートSが、第1面(表面)の印刷処理が完了した両面印刷用のものである場合には、当該シートSは、シート反転部30に送り出される。シート反転部30は、第2搬送路12の途中で分岐された搬送路であり、シートSが反転(スイッチバック)される部分である。シート反転部30によって表裏が反転されたシートSは、第3搬送路13に送出される。第3搬送路13に送出されたシートSは、その第3搬送路13に設けられた第3搬送ローラー対131によって逆送され、レジストローラー対44及びシート導入ガイド部23を介して、表裏が反転した状態で再び搬送ベルト41の外周面411上に供給される。このように表裏が反転した状態で搬送ベルト41の外周面411上に供給されたシートSは、搬送ベルト41により搬送されながら、記録部50によって、第1面とは反対側の第2面(裏面)に印刷処理が施される。両面印刷が完了したシートSは、第2搬送路12を通過して排紙口12Aから排紙部47上に排出される。
On the other hand, when the sheet S sent to the
図3に示すように、記録部50の液体吐出ヘッド51の+Z側の上方には、コンテナ装着部60が配置されている。コンテナ装着部60は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(Bk)の各色のインクをそれぞれ収容した複数のインクコンテナ61Y、61M、61C、61Bkが着脱自在に装着されている。インクコンテナ61Y、61M、61C、61Bkは、液体としてのインクを収容可能な液体収容コンテナであって、それぞれ各色のインク供給チューブ62及びサブインクタンク64を介して液体吐出ヘッド51Y、51M、51C、51Bkに連結されている。なお、インクコンテナ61Y、61M、61C、61Bkは、収容するインクの色が異なる以外は同一の構成を有するため、インクコンテナ61と総称することもある。
As shown in FIG. 3, a
インク供給チューブ62のサブインクタンク64に対して上流側の部分には、インク供給チューブ62内のインク流路を開閉する電磁弁63が設けられている。サブインクタンク64は、インクコンテナ61と液体吐出ヘッド51との間に配置され、インクコンテナ61内のインクが液体吐出ヘッド51に供給される前に、当該インクを一時的に貯留する液体貯留タンクである。本実施形態では、サブインクタンク64内に貯留されたインクが液体吐出ヘッド51に供給される。サブインクタンク64には、サブインクタンク64内のインク量を検知するインクセンサ(不図示)が設けられており、当該インク量に応じて電磁弁63が開かれてインクコンテナ61からサブインクタンク64へインクが補給される。サブインクタンク64は、インクコンテナ61よりも低い位置に配置されており、サブインクタンク64とインクコンテナ61との高低差により発生するインク圧によってインクコンテナ61から対応する色のインクがサブインクタンク64に補給される。
A
記録部50が備える液体吐出ヘッド51について、図4及び図5を参照して詳細に説明する。液体吐出ヘッド51は、X方向に延びる細長い形状を有している。液体吐出ヘッド51は、液体中継流路部材52と、液体吐出流路部材53と、圧電アクチュエータ基板54とを含んで構成される。液体吐出ヘッド51においては、液体吐出流路部材53と圧電アクチュエータ基板54とが接合され、液体中継流路部材52が、圧電アクチュエータ基板54を挟む形で液体中継流路部材52に対して積層されて、接着される。但し、圧電アクチュエータ基板54と液体中継流路部材52との間は接着されておらず、適宜に空間524が形成されている。
The
液体中継流路部材52は、X方向に延びる略直方体の形状を有し、液体吐出ヘッド51の+Z側の部分を構成する。液体中継流路部材52は、サブインクタンク64に繋がる液体流入口521と、液体吐出流路部材53に繋がる液体中継口522と、液体流入口521から流入されたインクを液体中継口522へ導く内部の液体中継流路523と、を有している。
The liquid relay
液体吐出流路部材53は、X方向に延びる略直方体の形状を有し、液体中継流路部材52の−Z側に位置しており、液体吐出ヘッド51の−Z側の部分を構成する。液体吐出流路部材53は、共通流路531と、複数の個別供給流路532と、複数の液体加圧室533と、複数の個別吐出流路534と、複数の液体吐出孔535と、を有している。
The liquid discharge
共通流路531は、液体吐出流路部材53の内部に形成された、液体中継流路部材52の液体中継口522に繋がる流路である。複数の個別供給流路532は、それぞれ分離された状態で共通流路531に繋がる、液体吐出流路部材53の内部流路である。複数の個別供給流路532において、共通流路531に接続される側とは反対の端部は、対応する液体加圧室533に繋がっている。複数の液体加圧室533は、液体吐出流路部材53の上面に開口している中空の領域である。複数の液体加圧室533の各々の開口は、液体吐出流路部材53の上面に圧電アクチュエータ基板54が接着されることで閉塞されている。複数の個別吐出流路534は、それぞれ分離された状態で対応する液体加圧室533に繋がる、液体吐出流路部材53の内部流路である。複数の個別吐出流路534の各々において、液体加圧室533に接続される側とは反対の端部は、液体吐出孔535に繋がっている。複数の液体吐出孔535は、それぞれ分離された状態で対応する個別吐出流路534に繋がっている。複数の液体吐出孔535は、液体吐出流路部材53の下面に開口している。すなわち、液体吐出流路部材53の下面は、複数の液体吐出孔535が形成された液体吐出面535Sを構成する。
The
以上のように構成された液体吐出流路部材53においては、複数の液体加圧室533が、液体中継流路部材52の液体中継口522に繋がる共通流路531に個別供給流路532を介して繋がっている。更に、複数の液体加圧室533と複数の液体吐出孔535とが、個別吐出流路534を介して互いに繋がっている。
In the liquid discharge
圧電アクチュエータ基板54は、図5に示すように、第1圧電セラミック層541と第2圧電セラミック層542とが積層された積層構造を有している。圧電アクチュエータ基板54は、共通電極543と個別電極544とを更に有している。個別電極544は、圧電アクチュエータ基板54の上面における液体加圧室533と対向する位置に配置されている電極である。
As shown in FIG. 5, the
個別電極544に、制御部90から吐出駆動信号CS1(後述の図6)が供給されると、第1圧電セラミック層541が圧電変形し、液体加圧室533内のインクに圧力が加わる。インクに加わった圧力は、個別吐出流路534内のインクを伝搬し、液体吐出孔535からインクを吐出させる。すなわち、各液体加圧室533の直上に位置する第2圧電セラミック層542、共通電極543、第1圧電セラミック層541及び個別電極544で構成される圧電素子は、インクを吐出させる圧力を加える加圧部545となっている。加圧部545は、圧力を加えられるものであればよく、上述の圧電方式以外のもの、例えば、静電方式や、サーマル方式を用いたものでもよい。
When the discharge drive signal CS1 (FIG. 6 described later) is supplied from the
液体吐出孔535からのインクの吐出に応じて共通流路531内のインクが減少すると、サブインクタンク64内のインクが、液体流入口521、液体中継流路523、液体中継口522をこの順で通って共通流路531に補充される。
When the amount of ink in the
図3に示すように、液体吐出ヘッド51には、温湿度検知センサ56及び加温器57が設けられている。温湿度検知センサ56は、液体吐出ヘッド51の温度を検知することによって当該液体吐出ヘッド51内のインクの温度を検知すると共に、液体吐出ヘッド51の周辺の湿度を検知する。温湿度検知センサ56は、液体吐出ヘッド51の温度及びその周辺の湿度を検知可能であれば、その配設位置は特に限定されるものではない。本実施形態では、温湿度検知センサ56は、液体吐出ヘッド51の+Z側の部分を構成する液体中継流路部材52に配設されている。加温器57は、液体吐出ヘッド51を加温することによって、当該液体吐出ヘッド51内のインクを加温する。
As shown in FIG. 3, the
記録装置1は、図2に示すように、フラッシング機構64P、メンテナンスユニット70、解析部74、操作部81、通信部82、計時部83、記憶部84及び制御部90を更に備える。メンテナンスユニット70は、キャップユニット71とクリーニングユニット72とを含む。このメンテナンスユニット70に測定部731を有する測定ユニット73が配置されている。
As shown in FIG. 2, the
操作部81は、記録装置1の各種設定や動作要求を行うための各種操作キーやタッチパネル等で構成されている。通信部82は、LAN(Local Area Network)等のネットワークを介してパーソナルコンピュータ等の外部機器との間で、印刷処理に用いられる画像データ等の各種データを送受信する機能を有する。画像データは、液体吐出ヘッド51の液体吐出孔535からのインクの吐出の要求を示す液体吐出要求の一例である。画像データは、液体吐出ヘッド51における複数の液体吐出孔535の各々が、シートS上にどのサイズの画素を形成するインク滴を吐出するかを示す信号である。通信部82によって受信された画像データは、制御部90に入力される。
The
計時部83は、液体吐出ヘッド51の液体吐出孔535からインクが吐出されない状態における、液体吐出孔535内のインクの液面の外気との接触に伴う乾燥時間を計時する。前記乾燥時間には、後記のキャップユニット71が液体吐出ヘッド51に対して退避した退避位置に配置された状態において、液体吐出孔535からのインクの吐出が直ぐに実行できるように準備して待機する待機時間が含まれる。また、画像データに応じて液体吐出孔535から複数回のインク吐出が行われる場合には、一のインク吐出から次のインク吐出までの間の時間についても、前記乾燥時間に含まれる。
The
記憶部84は、後記の測定部731及び解析部74が実行する各処理によって取得される各種情報を記憶する。
The
制御部90は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)等を備えたマイクロコンピュータ等の演算処理回路である。ROMには記録装置1の動作制御を行うための制御プログラムが記憶されている。制御部90は、ROMに記憶されている制御プログラムを読み出し、制御プログラムをRAMに展開させることで、液体吐出ヘッド51、フラッシング機構64P及びメンテナンスユニット70を含む装置全体の制御を行う。
The
制御部90は、通信部82を介して画像データが入力された場合、液体吐出ヘッド51に液体吐出処理を実行させる。この液体吐出処理について、図6を参照して説明する。液体吐出処理は、画像データに応じて液体吐出孔535からインクが吐出されるように加圧部545を駆動する処理である。制御部90は、液体吐出制御CX1を行うことによって液体吐出ヘッド51に液体吐出処理を実行させる。具体的に、制御部90は、加圧部545を駆動するためのパルスを含む吐出駆動信号CS1を、加圧部545を構成する個別電極544に供給する。前記吐出駆動信号CS1は、液体吐出孔535からのインクの吐出が可能となるように、個別電極544の電位及びパルス幅が設定された駆動信号である。前記吐出駆動信号CS1は、加圧部545の駆動のさせ方に応じて複数の種類が存在する。例えば、複数の液体吐出孔535の各々がシートS上にどのサイズの画素を形成するインク滴を吐出するかに応じて、対応する吐出駆動信号CS1が、複数の液体吐出孔535の各々に対応する加圧部545の個別電極544に供給される。
When the image data is input via the
個別電極544に前記吐出駆動信号CS1が供給されることにより加圧部545が駆動されると、それに応じて液体加圧室533内の圧力が変化し、その液体加圧室533に対応する液体吐出孔535からインクが吐出される。これにより、画像データに対応した画像が、シート搬送ユニット40によって搬送されるシートS上に記録される。
When the pressurizing
液体吐出ヘッド51が液体吐出処理を実行するときには、制御部90は、温湿度検知センサ56の検知結果に基づいて、液体吐出ヘッド51のヘッド温度が、液体吐出孔535からのインクの吐出に適した基準温度を中心とした所定の許容範囲内で推移するように、加温器57を制御する。これにより、液体吐出ヘッド51による液体吐出処理の実行中において、液体吐出ヘッド51のヘッド温度を前記基準温度の付近で推移させることができる。
When the
また、液体吐出ヘッド51が液体吐出処理を実行するときには、制御部90は、メンテナンスユニット70を液体吐出ヘッド51に対して水平方向(Y方向)に退避した退避位置に配置させる。メンテナンスユニット70は、キャップユニット71及びクリーニングユニット72を含み、液体吐出ヘッド51に対するメンテナンス処理が行われるときに用いられるユニットである。メンテナンス処理は、液体吐出ヘッド51の液体吐出孔535からのインクの吐出不良を防止するための処理であって、キャップ処理と増粘除去処理とが含まれる。制御部90は、キャップユニット71にキャップ処理を実行させ、液体吐出ヘッド51又はフラッシング機構64Pに増粘除去処理を実行させる。
Further, when the
まず、キャップ処理について図7を参照して説明する。制御部90は、液体吐出ヘッド51による液体吐出処理の停止中において、キャップ制御CCを行うことによってキャップユニット71にキャップ処理を実行させる。キャップユニット71は、液体吐出ヘッド51における液体吐出孔535が形成された液体吐出面535Sをキャップするためのユニットである。キャップユニット71は、平板状のキャップトレイ712と、そのキャップトレイ712の上面に配置された凹状のキャップ部711とを有している。キャップトレイ712の上面には、記録部50に備えられる液体吐出ヘッド51に相当する数のキャップ部711が配置されている。すなわち、Y,M,C,Bkの色毎の4本の液体吐出ヘッド51の各々に対応して、4つのキャップ部711がキャップトレイ712上に配置されている。キャップ部711は、液体吐出ヘッド51における液体吐出孔535が形成された液体吐出面535Sに被せられる部分である。キャップユニット71は、キャップ部711を液体吐出面535Sに被せることによってキャップ処理を実行する。
First, the cap treatment will be described with reference to FIG. 7. The
キャップユニット71は、キャップ部711が液体吐出ヘッド51の液体吐出面535Sに対して水平方向(Y方向)に退避した退避位置と、キャップ部711が液体吐出面535Sに対してZ方向の−Z側に位置したキャップ可能位置との間で移動可能である。更に、キャップユニット71は、前記キャップ可能位置に配置された状態において、Z方向に沿った昇降移動が可能である。
The
キャップユニット71にキャップ処理を実行させる際には、制御部90は、キャップユニット71を前記退避位置から前記キャップ可能位置にY方向に移動させる。なお、制御部90は、キャップユニット71をY方向に移動させるときには、その前に、シート搬送ユニット40を液体吐出ヘッド51の直下の位置からZ方向の−Z側に下降させる。キャップユニット71の前記キャップ可能位置への移動が完了すると、制御部90は、キャップユニット71をZ方向の+Z側に上昇させる。これにより、キャップ部711が液体吐出面535Sに被せられる。キャップユニット71は、キャップ部711が液体吐出面535Sに被せられるキャップ処理によって、液体吐出孔535が外気に曝されることを抑止する。これにより、液体吐出孔535内のインクの液面の外気との接触による乾燥に伴って、液面近傍においてインクの粘度が上昇(増粘)する現象を抑制することができる。
When causing the
液体吐出ヘッド51による液体吐出処理が直ぐに実行できるように準備して待機する待機期間や、液体吐出処理が実行される期間(印刷処理期間)においては、制御部90は、キャップユニット71を前記退避位置に配置させるキャップ退避処理を実行する。キャップユニット71が前記退避位置に配置された場合、液体吐出孔535が外気に曝される。この場合、液体吐出孔535内のインクの液面からは、当該液面の外気との接触による乾燥に伴って液体成分が蒸発し、液面近傍においてインクの粘度が上昇した増粘部分が生じる。液面近傍に増粘部分が生じると、液体吐出孔535からのインクの不吐出、或いは吐出されたインク滴の速度が低下するという吐出不良が生じ得る。このような吐出不良の現象を抑制するためには、液面の乾燥に伴う増粘部分を除去するための増粘除去処理を行う必要がある。
During the waiting period in which the
そこで、制御部90は、液体吐出ヘッド51又はフラッシング機構64Pに増粘除去処理を実行させる。増粘除去処理は、振動処理と、第1フラッシング処理と、第2フラッシング処理とを含む。
Therefore, the
図8は、振動処理を説明するための図である。制御部90は、液体吐出ヘッド51による液体吐出処理の実行中であって、液体吐出孔535からの一のインク吐出から次のインク吐出までの間の期間において、液体吐出ヘッド51に振動処理を実行させる。液体吐出ヘッド1による振動処理の実行タイミングは、制御部90によって決定される。制御部90による振動処理の実行タイミングの決定動作については後述する。
FIG. 8 is a diagram for explaining the vibration process. The
振動処理は、液体吐出孔535からのインクの吐出を規制可能な範囲で液体吐出孔535内のインクの液面が振動するように、加圧部545を駆動する処理である。制御部90は、振動制御CX2を行うことによって液体吐出ヘッド51に振動処理を実行させる。具体的に、制御部90は、加圧部545を構成する個別電極544に振動駆動信号CS2を供給する。前記振動駆動信号CS2は、前述の液体吐出制御CX1において個別電極544に供給される吐出駆動信号CS1に対して、液体吐出孔535からのインクの吐出を規制可能なパルス幅に変更された駆動信号である。また、前記振動駆動信号CS2は、個別電極544に加えられる電位の差が吐出駆動信号CS1に対して小さくなるような駆動信号であってもよい。
The vibration process is a process of driving the
振動処理において液体吐出孔535内のインクの液面を振動させることにより、液面近傍の増粘部分を拡散させて当該増粘部分を除去、もしくは増粘の程度を、吐出可能な程度まで低減することができる。
By vibrating the liquid surface of the ink in the
図9は、第1フラッシング処理を説明するための図である。制御部90は、液体吐出ヘッド51による液体吐出処理の実行中であって、液体吐出孔535からの一のインク吐出から次のインク吐出までの間の期間において、フラッシング機構64Pに第1フラッシング処理を実行させる。フラッシング機構64Pによる第1フラッシング処理の実行タイミングは、制御部90によって決定される。制御部90による第1フラッシング処理の実行タイミングの決定動作については後述する。
FIG. 9 is a diagram for explaining the first flushing process. The
第1フラッシング処理は、液体吐出孔535から加圧されたインクを強制的に吐出させる強制吐出処理である。制御部90は、第1フラッシング制御CF1を行うことによってフラッシング機構64Pに第1フラッシング処理を実行させる。第1フラッシング制御CF1としては、例えば、液体排出制御CX3が行われる。液体排出制御CX3では、フラッシング機構64Pは、加圧部545を駆動するためのパルスを含む液体排出信号CS3を、加圧部545を構成する個別電極544に供給する。前記液体排出信号CS3は、液体吐出孔535からのインクの吐出が可能となるように、個別電極544の電位及びパルス幅が設定された駆動信号である。
The first flushing process is a forced ejection process for forcibly ejecting pressurized ink from the
前記液体排出信号CS3は、前記吐出駆動信号CS1と同じでもよいし、前記吐出駆動信号CS1よりも、吐出されるインクの総量が多くなるような信号としてもよい。ここで、吐出されるインクの総量が多くなるとは、増粘などが生じていない同一環境で比較した場合の結果である。吐出されるインクの総量が多くなる信号としては、例えば、前記吐出駆動信号CS1を複数含むようにしてもよい。また、吐出駆動信号CS1よりも、吐出される1つのインク滴の量が多くなるように、パルス幅や電位差を変えた信号としてもよい。なお、前記液体排出信号CS3が、前記吐出駆動信号CS1と同じ場合でも、増粘の程度によっては、印刷に使用可能な精度の、量や速度の吐出にはならなくとも、インクの吐出が可能である。 The liquid discharge signal CS3 may be the same as the discharge drive signal CS1, or may be a signal such that the total amount of ink discharged is larger than that of the discharge drive signal CS1. Here, the fact that the total amount of ejected ink increases is a result of comparison in the same environment where thickening or the like does not occur. As the signal that increases the total amount of ink to be ejected, for example, a plurality of the ejection drive signals CS1 may be included. Further, the pulse width and the potential difference may be changed so that the amount of one ink droplet ejected is larger than that of the ejection drive signal CS1. Even if the liquid discharge signal CS3 is the same as the discharge drive signal CS1, depending on the degree of thickening, ink can be discharged even if the amount and speed of the liquid can be used for printing. Is.
また、第1フラッシング制御CF1として、フラッシング機構64Pは、サブインクタンク64内のインクを液体吐出ヘッド51に向けて圧送する。これにより、液体吐出孔535から加圧されたインクが強制的に吐出される。フラッシング機構64Pは、サブインクタンク64内のインクを圧送することが可能であればその構造は特に限定されるものではなく、例えば圧送ポンプによって構成される。フラッシング機構64Pは、液体吐出ヘッド51よりも高い位置でサブインクタンク64をZ方向に移動させるように構成されていてもよい。この場合、フラッシング機構64Pは、サブインクタンク64と液体吐出ヘッド51との高低差により発生するインク圧によって、サブインクタンク64内のインクを液体吐出ヘッド51に向けて圧送する。
Further, as the first flushing control CF1, the
第1フラッシング処理において液体吐出孔535から加圧されたインクを吐出させることにより、液体吐出孔535内のインクの液面近傍の、より粘度が高い増粘部分を強制的に吐出させて除去することができる。
By ejecting the pressurized ink from the
なお、第1フラッシング処理により吐出されるインクは、例えば、シートSの置かれていない、特定位置の搬送ベルト41に向けて吐出される。特定位置の搬送ベルト41には、インクを吸収する吸収部材が設けられていたり、貫通孔が設けられており、貫通孔を通過したインクが、図示しないインク受けに溜まるようにしてもよい。また、シートSの目立たない場所、例えば、印刷される画像の中の、目立たない場所に吐出してもよい。 The ink discharged by the first flushing process is, for example, discharged toward the transport belt 41 at a specific position where the sheet S is not placed. The transport belt 41 at a specific position may be provided with an absorbing member for absorbing ink or provided with a through hole so that the ink that has passed through the through hole is collected in an ink receiver (not shown). Further, the sheet S may be ejected to an inconspicuous place, for example, an inconspicuous place in the printed image.
図10は、第2フラッシング処理を説明するための図である。制御部90は、液体吐出ヘッド51による一の液体吐出処理の終了後であって、次の液体吐出処理が実行されるまでの待機期間において、フラッシング機構64Pに第2フラッシング処理を実行させる。フラッシング機構64Pによる第2フラッシング処理の実行タイミングは、制御部90によって決定される。制御部90による第2フラッシング処理の実行タイミングの決定動作については後述する。
FIG. 10 is a diagram for explaining the second flushing process. The
第2フラッシング処理は、液体吐出孔535から加圧されたインクを強制的に吐出させる強制吐出処理である。制御部90は、第2フラッシング制御CF2を行うことによってフラッシング機構64Pに第2フラッシング処理を実行させる。フラッシング機構64Pは、サブインクタンク64内のインクを液体吐出ヘッド51に向けて圧送する。これにより、液体吐出孔535から加圧されたインクが強制的に吐出される。
The second flushing process is a forced ejection process for forcibly ejecting pressurized ink from the
フラッシング機構64Pによる第2フラッシング処理が実行される際には、制御部90は、クリーニングユニット72を液体吐出ヘッド51に対して鉛直下方のクリーニング位置に配置させる。クリーニングユニット72は、ワイパーブレード721と廃液トレイ722とを有する。廃液トレイ722は、フラッシング機構64Pによる第2フラッシング処理が実行されたときに液体吐出孔535から吐出されるインクを廃液として受容するトレイである。ワイパーブレード721は、フラッシング機構64Pによる第2フラッシング処理後において液体吐出ヘッド51の液体吐出面535Sに付着したインク滴を拭き取るワイピング処理を行うためのブレードである。制御部90は、ワイピング制御CWを行うことによってワイパーブレード721にワイピング処理を実行させる。
When the second flushing process by the
クリーニングユニット72は、液体吐出ヘッド51に対して水平方向(Y方向)に退避した退避位置と、前記クリーニング位置との間で移動可能である。フラッシング機構64Pによる第2フラッシング処理が実行される際には、制御部90は、クリーニングユニット72を前記退避位置から前記クリーニング位置にY方向に移動させる。なお、制御部90は、クリーニングユニット72をY方向に移動させるときには、その前に、シート搬送ユニット40を液体吐出ヘッド51の直下の位置からZ方向の−Z側に下降させる。一方、フラッシング機構64Pによる第2フラッシング処理が実行される以外の期間においては、クリーニングユニット72は前記退避位置に配置される。
The
第2フラッシング処理において液体吐出孔535から加圧されたインクを吐出させることにより、液体吐出孔535内のインクの液面近傍の、より粘度が高い増粘部分を強制的に吐出させて除去することができる。
By ejecting the pressurized ink from the
既述の通り、メンテナンスユニット70には、測定部731を有する測定ユニット73が配置されている。測定部731は、測定台732上に載置される。測定ユニット73について図11を参照して説明する。
As described above, the
測定ユニット73は、液体吐出ヘッド51に対して水平方向(Y方向)に退避した退避位置と、液体吐出ヘッド51に対して鉛直下方の測定位置との間で移動可能である。測定ユニット73は、測定部731が測定処理を行う際に前記測定位置に配置され、それ以外の期間は前記退避位置に配置される。
The
測定部731は、液体吐出孔535の開口端縁535Eにおけるインクの液面LSの、加圧部545が加える圧力に応じた振動を測定する測定処理を行う。測定部731が測定処理を行う際には、制御部90は、振動制御CX2を行うことによって加圧部545を構成する個別電極544に振動駆動信号CS2を供給する。これにより、加圧部545は、液体吐出孔535からのインクの吐出を規制可能な範囲で液体吐出孔535内のインクの液面LSが振動するように変位する。
The measuring
測定部731は、測定器73Aと反射ミラー73Bとを有している。測定器73Aは、例えばレーザードップラー振動計(例えば小野測器製のLV−1800)によって構成される。測定器73Aは、レーザー光を出射する。このレーザー光は、反射ミラー73Bによって反射されて液体吐出孔535内の液面LSに向かって−Z側から入射される。レーザー光の入射に応じた液面LSからの反射光は、反射ミラー73Bを介して測定器73Aに導かれる。測定器73Aは、液面LSからの反射光に基づいて液面LSの振動を測定する。なお、測定部731は、反射ミラー73Bを介さずに、測定器73Aから出射されるレーザー光を液面LSに向かって−Z側から直接入射させるように構成されていてもよい。また、測定部731は、液体吐出ヘッド51における複数の液体吐出孔535のうち、一部の(例えば1つの)特定の液体吐出孔535に対応して設けられてもよいし、全ての液体吐出孔535に対応して設けられていてもよい。
The measuring
測定部731は、液体吐出孔535内のインクの液面LSの振動を測定する。これにより、測定部731は、外気との接触による乾燥に伴って液体成分の蒸発が生じている液面LSにおける、粘度変化の適切な指標となる図12に示す粘度指標値IVを取得することができる。粘度指標値IVは、液面LSの外気との接触による乾燥に伴う当該液面LSにおける粘度変化の指標となる値である。粘度指標値IVは、液面LSの振動速度の最大値を示す最大振動速度、振動速度の最小値を示す最小振動速度、振動速度の減衰度を示す減衰係数、振動速度の波形に高速フーリエ変換処理を施して求められる振動強度、から選ばれる。本実施形態では、測定部731は、粘度指標値IVとして最大振動速度を取得する。粘度指標値IVとしての最大振動速度は、液面LSの粘度と相関関係にあり、液面LSの乾燥に応じて当該液面LSの粘度が高くなるに従って小さい値を示す。
The measuring
測定部731は、液体吐出ヘッド51による液体吐出処理の停止中に、液面LSの振動を測定する測定処理を行って粘度指標値IV(最大振動速度)を取得する。これにより、液体吐出処理の実行中において、測定部731の測定処理を待つための待機時間が生じることを防止することができる。測定部731が測定処理を行うタイミングは、記録装置1の製品出荷前や電源投入時のタイミング、電源投入後における所定の測定条件を満たすタイミング、或いは、操作部81を介して入力される測定要求で指定される指定タイミングに設定される。
While the liquid discharge process by the
前記測定条件は、所定の観測値が所定の閾値以上となることである。前記観測値としては、温湿度検知センサ56の検知結果に基づくものであって、所定の時間内における温度変化幅ΔT及び湿度変化幅ΔWと、前回の測定処理からの累積印字枚数ΔX、経過時間Δt及び平均印字率変化ΔZと、が挙げられる。測定部731は、温度変化幅ΔT、湿度変化幅ΔW、累積印字枚数ΔX、経過時間Δt及び平均印字率変化ΔZの少なくとも何れか1つが対応する閾値以上となったときに測定条件を満たすと判断し、そのタイミングで測定処理を行う。
The measurement condition is that the predetermined observed value is equal to or higher than the predetermined threshold value. The observed values are based on the detection results of the temperature /
測定部731により取得された粘度指標値IVとしての最大振動速度は、解析部74に入力される。解析部74は、最大振動速度が入力されると、当該最大振動速度の経時変化を求める解析処理を行って、その解析処理の結果を示す解析情報を出力する。解析部74の解析処理について図13を参照して説明する。
The maximum vibration velocity as the viscosity index value IV acquired by the measuring
測定部731は、液面LSの外気との接触に伴う乾燥時間t1,t2,t3が異なる3点以上の最大振動速度v1,v2,v3を取得する。この際、一の最大振動速度の取得のための測定処理が行われた後、次の最大振動速度の取得のための測定処理が行われるときは、その前に、制御部90のフラッシング制御によってフラッシング機構64Pのフラッシング処理が実行される。すなわち、測定部731によって乾燥時間を変化させた測定処理が行われる際には、その測定処理毎にフラッシング機構64Pのフラッシング処理が実行される。これにより、液面LSの乾燥状態を測定処理毎に一定に保持することができる。なお、乾燥時間t1,t2,t3は、計時部83によって計時される。
The measuring
解析部74は、測定部731により取得された3点以上の最大振動速度v1,v2,v3に基づいて、最大振動速度の経時変化を示す近似曲線を解析情報AIFとして求める。具体的に、解析部74は、下記式(1)で示される移流拡散方程式と下記式(2)で示される蒸発質量速度式との2つの理論式を用いて、解析情報AIFを示す近似曲線を求める。
The
式(1)の左辺は、液体吐出孔535の内側における水分濃度(wt%)を示す。式(1)中の「V」は、液体吐出孔535内のインクの液面LSから蒸発した水分に相当する量の水が当該液面LSに供給されるときの移流速度(m/s)を示す。式(1)中の「D」は、インク中の濃度勾配による拡散係数(m2/s)を示す。
The left side of the formula (1) shows the water concentration (wt%) inside the
式(2)中の「m」は、液体吐出孔535内のインクの液面LSから水分が蒸発するときの蒸発質量速度(kg/s)を示す。式(2)中の「Dw」は、水の空気中への拡散係数(m2/s)を示す。式(2)中の「Cs」は、インク中の水のモル分率を示す。式(2)中の「C∞」は、温湿度検知センサ56によって検知される相対湿度を示す。式(2)中の「Pv」は、水の蒸気圧(Pa)を示す。式(2)中の「M」は、水のモル質量(kg/mol)を示す。式(2)中の「R」は、気体定数(Pa・m3/K・mol)を示す。
“M” in the formula (2) indicates the evaporation mass rate (kg / s) when water evaporates from the liquid level LS of the ink in the
式(2)において、拡散係数Dwは固定値として実験によって求めることができ、モル分率Csは液面LSの乾燥に応じて変動する変動値として実験によって求めることができる。また、式(2)において、水の蒸気圧Pv、水のモル質量M、及び気体定数Rは、文献値を用いることができる。すなわち、式(2)の蒸発質量速度式によって、相対湿度C∞を可変パラメータとして蒸発質量速度mを算出することができる。 In the formula (2), the diffusion coefficient Dw can be experimentally determined as a fixed value, and the mole fraction Cs can be experimentally determined as a variable value that fluctuates according to the drying of the liquid surface LS. Further, in the formula (2), literature values can be used for the vapor pressure Pv of water, the molar mass M of water, and the gas constant R. That is, the evaporation mass velocity m can be calculated by using the evaporation mass velocity equation of the equation (2) with the relative humidity C∞ as a variable parameter.
式(1)において、拡散係数Dは、固定値として実験によって求めることができる。また、式(1)において、移流速度Vは、式(2)の蒸発質量速度mと、液体吐出孔535の断面積A(m2)と、インク密度ρ(kg/m3)とを用いて、V=m/(A×ρ)に従って求めることができる。すなわち、式(2)の蒸発質量速度式に従って算出される蒸発質量速度mを用いた式(1)の移流拡散方程式によって、液体吐出孔535の内側における水分濃度を導出することができる。
In the formula (1), the diffusion coefficient D can be experimentally obtained as a fixed value. Further, in the formula (1), the transfer rate V uses the evaporation mass rate m of the formula (2), the cross-sectional area A (m 2 ) of the
液体吐出孔535内のインクの水分濃度は、液面LSの粘度と相関関係にあり、液面LSの乾燥に応じて当該液面LSの粘度が高くなるに従って小さい値を示す。また、既述の通り、粘度指標値IVとしての最大振動速度v1,v2,v3は、液面LSの粘度と相関関係にある。これらの事実に鑑みると、液面LSにおける最大振動速度v1,v2,v3と水分濃度との間にも相関関係が存在する。このため、解析部74は、水分濃度を算出可能な式(1)の移流拡散方程式を解析処理に用いることによって、少ない最大振動速度の測定点で、最大振動速度の経時変化を精度よく示す解析情報AIFとしての近似曲線を求めることができる。これにより、測定部731の測定処理及び解析部74の解析処理に要する時間の短縮化を図ることができる。
The water concentration of the ink in the
解析部74は、解析情報AIFとしての近似曲線の決定係数R2が所定の解析閾値AT以上となったときに解析処理を終了する。すなわち、解析情報AIFは、決定係数R2が解析閾値AT以上とされた近似曲線によって表される。これにより、解析情報AIFは、最大振動速度v1,v2,v3の経時変化を精度よく示す近似曲線によって表されたものとなる。なお、解析部74は、近似曲線の決定係数R2を下記式(3)に従って算出する。
Analyzing
式(3)中の「yi」は、測定部731による最大振動速度v1,v2,v3の実測値を示す。式(3)中の「μy」は、yiの平均値を示す。式(3)中の「f(xi)」は、解析情報AIFとしての近似曲線に基づく推定値を示す。決定係数R2が「1」に近づくに従って、最大振動速度v1,v2,v3の経時変化を精度よく示す近似曲線となる。
“Yi” in the formula (3) indicates the measured values of the maximum vibration velocities v1, v2, v3 by the measuring
解析部74は、測定部731と同様に、液体吐出ヘッド51による液体吐出処理の停止中に、最大振動速度v1,v2,v3の経時変化を求める解析処理を行う。これにより、液体吐出処理の実行中において、解析部74の解析処理を待つための待機時間が生じることを防止することができる。
Similar to the measuring
測定部731の測定処理と解析部74の解析処理とについて、図13に加えて図14のフローチャートを参照して、より詳細に説明する。
The measurement process of the
測定部731は、測定回数iを、初期値i=0に対してi=i+1に設定する(ステップa1)。測定回数iの設定が完了すると、制御部90のフラッシング制御によってフラッシング機構64Pのフラッシング処理が実行される(ステップa2)。次に測定部731は、乾燥時間tを初期値t=0に設定する(ステップa3)。乾燥時間tの初期化が完了すると、測定部731は、乾燥時間tについてt≧t(i)を満たすか否かを判断する(ステップa4)。t≧t(i)の場合(ステップa4でYES)、制御部90の振動制御CX2によって加圧部545が振動駆動信号CS2に応じて圧力が加わる(ステップa5)。これにより、液体吐出孔535内のインクの液面LSが振動する。この状態で、測定部731は、液面LSの振動を測定する測定処理を行って、乾燥時間t(i)に対応した最大振動速度v(i)を取得する(ステップa6)。測定部731により取得された最大振動速度v(i)は、記憶部84に記憶される(ステップa7)。
The
次に測定部731は、測定回数iについてi≧3を満たすか否かを判断する(ステップa8)。すなわち、測定部731は、乾燥時間が異なる3点以上の最大振動速度を取得したか否かを判断する。3点以上の最大振動速度を取得した場合(ステップa8でYES)、測定部731は、それらの最大振動速度を解析部74に出力する。一方、3点以上の最大振動速度を取得していない場合(ステップa8でNO)、測定部731は、3点以上の最大振動速度の取得が完了するまで測定処理を繰り返す。
Next, the
解析部74は、3点以上の最大振動速度が入力されると、当該最大振動速度に基づいて、最大振動速度の経時変化を示す近似曲線を解析情報AIFとして求める(ステップa9)。そして、解析部74は、解析情報AIFとしての近似曲線の決定係数R2が解析閾値AT以上であるか否かを判断する(ステップa10)。近似曲線の決定係数R2が解析閾値AT以上である場合(ステップa10でYES)、解析部74は解析処理を終了する。一方、近似曲線の決定係数R2が解析閾値AT以上ではない場合(ステップa10でNO)、測定部731による新たな測定処理が行われる。測定部731は、新たな測定処理が終了する毎に、その測定処理の結果を示す新たな最大振動速度を解析部74に出力する。解析部74は、新たな最大振動速度が入力される毎に、当該新たな最大振動速度を加えて近似曲線を求める。このような測定部731の測定処理と解析部74の解析処理とが、近似曲線の決定係数R2が解析閾値AT以上となるまで繰り返される。
When the maximum vibration velocities of three or more points are input, the
図13に示す例では、測定部731は、乾燥時間t1,t2,t3にそれぞれ対応した3点の最大振動速度v1,v2,v3を取得し、その時点でその結果を解析部74に出力する。解析部74は、3点の最大振動速度v1,v2,v3に基づいて解析情報AIFとしての近似曲線を求め、その近似曲線の決定係数R2を算出する。この際の近似曲線の決定係数R2が解析閾値AT未満であったので、測定部731は、乾燥時間t4に対応した新たな4点目の最大振動速度v4を取得し、その結果を解析部74に出力する。解析部74は、新たな4点目の最大振動速度v4を加えて4点の最大振動速度v1,v2,v3,v4に基づいて近似曲線を求め、その近似曲線の決定係数R2を算出する。この際の近似曲線の決定係数R2が解析閾値AT以上となったので、解析部74は、解析処理を終了する。
In the example shown in FIG. 13, the measuring
解析部74は、解析処理の結果を示す解析情報AIF(近似曲線)を制御部90に出力する。図15は、解析部74からの解析情報AIFが入力された場合の制御部90の処理を説明するための図である。
The
制御部90は、解析情報AIFが入力された場合、当該解析情報AIFに基づいて、増粘除去処理としての既述の振動処理、第1フラッシング処理及び第2フラッシング処理の実行タイミングを決定する。制御部90は、振動処理よりも第1フラッシング処理及び第2フラッシング処理の実行タイミングを遅いタイミングに設定する。具体的に、制御部90は、振動処理、第1フラッシング処理、及び第2フラッシング処理の順に実行タイミングが遅くなるように、各処理の実行タイミングを設定する。
When the analysis information AIF is input, the
制御部90は、液面LSの粘度指標値IVとしての最大振動速度について、振動処理を実行すべき第1速度閾値Tv1と、第1フラッシング処理を実行すべき第2速度閾値Tv2と、第2フラッシング処理を実行すべき第3速度閾値Tv3と、を予め設定している。第1速度閾値Tv1、第2速度閾値Tv2及び第3速度閾値Tv3は、この順に小さい値を示すように設定されている。
The
制御部90は、液面LSにおける最大振動速度の経時変化を示す解析情報AIF(近似曲線)において、第1速度閾値Tv1に対応する乾燥時間を、振動処理の実行タイミングを示す第1タイミング閾値Tt1として決定する。同様に、制御部90は、第2速度閾値Tv2に対応する乾燥時間を、第1フラッシング処理の実行タイミングを示す第2タイミング閾値Tt2として決定する。また、制御部90は、第3速度閾値Tv3に対応する乾燥時間を、第2フラッシング処理の実行タイミングを示す第3タイミング閾値Tt3として決定する。
In the analysis information AIF (approximate curve) indicating the time course of the maximum vibration velocity at the liquid level LS, the
制御部90は、振動処理、第1フラッシング処理、及び第2フラッシング処理の各増粘除去処理の実行タイミングを決定すると、当該各実行タイミングで各増粘除去処理を実行させる。具体的に、制御部90は、計時部83によって計時される乾燥時間が第1タイミング閾値Tt1未満である場合には、各増粘除去処理を実行させない。制御部90は、計時部83によって計時される乾燥時間が第1タイミング閾値Tt1を経過したタイミングで、振動制御CX2によって液体吐出ヘッド51に振動処理を実行させる(図8参照)。計時部83によって計時される乾燥時間が第1タイミング閾値Tt1以上第2タイミング閾値Tt2未満である期間においては、制御部90は、振動処理を実行させる。
When the
制御部90は、計時部83によって計時される乾燥時間が第2タイミング閾値Tt2を経過したタイミングで、第1フラッシング制御CF1によってフラッシング機構64Pに第1フラッシング処理を実行させる(図9参照)。計時部83によって計時される乾燥時間が第2タイミング閾値Tt2以上第3タイミング閾値Tt3未満である期間においては、制御部90は、第1フラッシング処理を実行させる。
The
制御部90は、計時部83によって計時される乾燥時間が第3タイミング閾値Tt3を経過したタイミングで、第2フラッシング制御CF2によってフラッシング機構64Pに第2フラッシング処理を実行させる(図10参照)。計時部83によって計時される乾燥時間が第3タイミング閾値Tt3以上である期間においては、制御部90は、第2フラッシング処理を実行させる。
The
制御部90が各増粘除去処理の実行タイミングを決定する際に用いる解析情報AIFは、測定部731の測定結果に基づくものであって、液体吐出孔535内の液面LSにおける粘度変化の適切な指標となる粘度指標値IVの経時変化を示す情報である。制御部90は、このような解析情報AIFを用いることによって、液体吐出孔535内の液面LSの乾燥に伴う粘度変化に対応した適切なタイミングで各増粘除去処理を実行させることができる。これにより、各増粘除去処理の過剰な実行を抑止することができる。このため、各増粘除去処理の過剰な実行に起因した、増粘部分の除去後の新たな液面LSにおける乾燥の促進を可及的に防止し、液体吐出孔535からのインクの吐出不良を適切に抑制することができる。
The analysis information AIF used by the
次に、図16A及び図16Bのフローチャートを参照して、記録装置1の全体的な処理フローを説明する。
Next, the overall processing flow of the
記録装置1においては、キャップユニット71のキャップ部711が液体吐出ヘッド51の液体吐出面535Sに被せられた状態で電源が切られている。この状態で記録装置1の電源が投入されると(ステップb1)、制御部90は、電源投入時の測定部731による測定処理の実行が設定されているか否かを判断する(ステップb2)。電源投入時の測定処理の実行が設定されている場合(ステップb2でYES)、制御部90は、キャップユニット71を退避位置に配置させるキャップ退避処理を実行する(ステップb3)。キャップユニット71が退避位置に配置された場合、液体吐出孔535が外気に曝される。
In the
キャップユニット71が退避位置に配置されると、測定ユニット73が測定位置に配置される。この状態で、測定部731は、液体吐出孔535内の液面LSの振動を測定する測定処理を行って粘度指標値IVを取得し、解析部74は、粘度指標値IVの経時変化を求める解析処理を行って解析情報AIFを取得する(ステップb4)。解析情報AIFは記憶部84に記憶される。解析部74による解析情報AIFの取得が完了すると、制御部90は、キャップユニット71にキャップ処理を実行させる(ステップb5)。これにより、キャップ部711が液体吐出面535Sに被せられる。
When the
次に、制御部90は、操作部81を介して測定要求が入力されて、当該測定要求で指定される指定タイミングで測定部731による測定処理の実行が設定されているか否かを判断する(ステップb6)。指定タイミングでの測定処理の実行が設定されている場合(ステップb6でYES)、制御部90は、キャップユニット71を退避位置に配置させるキャップ退避処理を実行する(ステップb7)。キャップユニット71が退避位置に配置された場合、液体吐出孔535が外気に曝される。
Next, the
キャップユニット71が退避位置に配置されると、測定ユニット73が測定位置に配置される。この状態で、測定部731は、液体吐出孔535内の液面LSの振動を測定する測定処理を行って粘度指標値IVを取得し、解析部74は、粘度指標値IVの経時変化を求める解析処理を行って解析情報AIFを取得する(ステップb8)。解析情報AIFは記憶部84に記憶される。解析部74による解析情報AIFの取得が完了すると、制御部90は、キャップユニット71にキャップ処理を実行させる(ステップb9)。これにより、キャップ部711が液体吐出面535Sに被せられる。
When the
次に、制御部90は、通信部82を介して画像データが入力されたか否かを判断する(ステップb10)。画像データが入力された場合(ステップb10でYES)、制御部90は、キャップユニット71を退避位置に配置させるキャップ退避処理を実行する(ステップb11)。
Next, the
キャップユニット71が退避位置に配置されると、測定部731は、温度変化幅ΔT、湿度変化幅ΔW、及び経過時間Δtの少なくとも何れか1つが対応する閾値以上となって測定条件を満たすか否かを判断する(ステップb12)。測定条件を満たす場合(ステップb12でYES)、測定ユニット73が測定位置に配置される。この状態で、測定部731は、液体吐出孔535内の液面LSの振動を測定する測定処理を行って粘度指標値IVを取得し、解析部74は、粘度指標値IVの経時変化を求める解析処理を行って解析情報AIFを取得する(ステップb13)。解析情報AIFは記憶部84に記憶される。
When the
解析部74による解析情報AIFの取得が完了すると、制御部90は、解析情報AIFに基づいて、振動処理、第1フラッシング処理及び第2フラッシング処理の各増粘除去処理の実行タイミングを決定する(ステップb14)。各増粘除去処理の実行タイミングの決定が完了すると、制御部90は、画像データに応じた液体吐出処理を液体吐出ヘッド51に開始させる(ステップb15)。これにより、シートSに対する画像の記録が開始される。この際、計時部83は、画像データに応じた液体吐出孔535からのインク吐出について、一のインク吐出から次のインク吐出までの間の時間を示す乾燥時間の計時を開始する。
When the acquisition of the analysis information AIF by the
制御部90は、計時部83によって計時される乾燥時間が第1タイミング閾値Tt1を経過したか否かを判断する(ステップb16)。液体吐出孔535からの一のインク吐出から次のインク吐出までの間の乾燥時間が長くなると、液体吐出孔535内のインクの液面LSに増粘部分が生じる。そこで、乾燥時間が第1タイミング閾値Tt1を経過した場合(ステップb16でYES)、制御部90は、振動制御CX2によって液体吐出ヘッド51に振動処理を実行させる(ステップb17)。振動処理において液体吐出孔535内のインクの液面LSを振動させることにより、液面LS近傍の増粘部分を拡散させて当該増粘部分を除去することができる。
The
また、制御部90は、計時部83によって計時される乾燥時間が第2タイミング閾値Tt2を経過したか否かを判断する(ステップb18)。液体吐出孔535からの一のインク吐出から次のインク吐出までの間の乾燥時間が更に長くなると、液体吐出孔535内のインクの液面LSにより粘度が高い増粘部分が生じる。そこで、乾燥時間が第2タイミング閾値Tt2を経過した場合(ステップb18でYES)、制御部90は、第1フラッシング制御CF1によってフラッシング機構64Pに第1フラッシング処理を実行させる(ステップb19)。第1フラッシング処理において液体吐出孔535から加圧されたインクを吐出させることにより、液体吐出孔535内のインクの液面LS近傍の、より粘度が高い増粘部分を強制的に吐出させて除去することができる。
Further, the
画像データに応じた印刷処理が終了すると、制御部90は、液体吐出ヘッド51の液体吐出処理を停止させる(ステップb20)。この際、計時部83は、次の画像データに応じて液体吐出孔535からのインクの吐出が直ぐに実行できるように準備して待機する待機時間を含めて、乾燥時間の計時を継続することになる。
When the printing process corresponding to the image data is completed, the
制御部90は、計時部83によって計時される乾燥時間が第3タイミング閾値Tt3を経過したか否かを判断する(ステップb21)。乾燥時間が第3タイミング閾値Tt3を経過した場合(ステップb21でYES)、制御部90は、クリーニングユニット72をクリーニング位置に配置させた状態で、第2フラッシング制御CF2によってフラッシング機構64Pに第2フラッシング処理を実行させる(ステップb22)。第2フラッシング処理において液体吐出孔535から加圧されたインクを吐出させることにより、液体吐出孔535内のインクの液面LS近傍の、より粘度が高い増粘部分を強制的に吐出させて除去することができる。
The
フラッシング機構64Pの第2フラッシング処理が終了すると、測定部731は、温度変化幅ΔT、湿度変化幅ΔW、累積印字枚数ΔX、経過時間Δt及び平均印字率変化ΔZの少なくとも何れか1つが対応する閾値以上となって測定条件を満たすか否かを判断する(ステップb23)。測定条件を満たす場合(ステップb23でYES)、測定ユニット73が測定位置に配置される。この状態で、測定部731は、液体吐出孔535内の液面LSの振動を測定する測定処理を行って粘度指標値IVを取得し、解析部74は、粘度指標値IVの経時変化を求める解析処理を行って解析情報AIFを取得する(ステップb24)。解析情報AIFは記憶部84に記憶される。解析部74による解析情報AIFの取得が完了すると、制御部90は、キャップユニット71にキャップ処理を実行させる(ステップb25)。これにより、キャップ部711が液体吐出面535Sに被せられる。
When the second flushing process of the
上記の処理フローでは、液体吐出ヘッド51による液体吐出処理の開始(ステップb15)から液体吐出処理の停止(ステップb20)までの印刷処理の期間においては、測定部731の測定処理及び解析部74の解析処理を行わない制御について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、印刷処理の期間において、温湿度検知センサ56の検知結果が急激な変化を示すものであった場合などに、測定部731の測定処理及び解析部74の解析処理を行うようにしてもよい。
In the above processing flow, during the period of the printing process from the start of the liquid discharge process by the liquid discharge head 51 (step b15) to the stop of the liquid discharge process (step b20), the measurement process and the
以下、本実施形態に係る記録装置1を用いて行った実験について、図17を参照して説明する。図17は、振動制御CX2の実行タイミングと液体吐出ヘッド51からのインクの吐出速度との関係を評価した実験の結果を示す図である。
Hereinafter, an experiment conducted using the
(実験条件)
式(2)の蒸発質量速度式について、拡散係数Dwは実測値としてDw=2.36×10−5(m2/s)を用い、モル分率Csは液面LSの乾燥に応じて変動する実測値を用いた。水の蒸気圧Pv、水のモル質量M、及び気体定数Rは、文献値を用いた。式(1)の移流拡散方程式について、拡散係数Dは実測値としてD=0.79×10−9(m2/s)を用いた。移流速度Vは、式(2)の蒸発質量速度mと、液体吐出孔535の断面積A(m2)と、インク密度ρ(kg/m3)とを用いて、V=m/(A×ρ)に従って求めた。また、液体吐出ヘッド51に関する条件としては、液体吐出孔535の開口内径を20μmとし、加圧部545に対する印加電圧をAC10V(100kHz)とし、駆動周波数を10Hzとした。
(Experimental conditions)
Regarding the evaporation mass rate equation of the formula (2), the diffusion coefficient Dw uses Dw = 2.36 × 10-5 (m 2 / s) as the measured value, and the mole fraction Cs fluctuates according to the drying of the liquid level LS. The measured value to be used was used. Document values were used for the vapor pressure Pv of water, the molar mass M of water, and the gas constant R. For the convection-diffusion equation of equation (1), D = 0.79 × 10-9 (m 2 / s) was used as the measured value for the diffusion coefficient D. The transfer rate V is V = m / (A) using the evaporation mass rate m of the formula (2), the cross-sectional area A (m 2 ) of the
(実験方法)
記録装置1が設置された室内の温湿度環境を、10℃10%RHから25℃50%RHに変化させた。この温湿度の変化は、冬場において室内の暖房機器を停止状態から稼働を開始させることを想定したものである。この際、室内の温湿度は、第1期間の間は10℃10%RHを保持し、その後、暖房機器の稼働に応じて温湿度が変化する第2期間を経由して、第3期間の間は25℃50%RHを保持するように推移する。前記第1期間内において記録装置1の電源を投入した。
(experimental method)
The temperature / humidity environment in the room where the
(実施例)
前記第1期間内での記録装置1の電源投入時に、測定部731が測定処理を行って粘度指標値IVを取得し、解析部74が粘度指標値IVの経時変化を求める解析処理を行って解析情報AIFを取得する構成を実施例とした。この実施例においては、制御部90は、解析情報AIFに基づいて、液体吐出ヘッド51による振動処理の実行タイミングを示す第1タイミング閾値Tt1を決定する。
(Example)
When the power of the
(比較例)
測定部731及び解析部74が各処理を実行しない構成を比較例とした。この比較例においては、制御部90は、温湿度検知センサ56の検知結果に基づいて、液体吐出ヘッド51による振動処理の実行タイミングを示す第1タイミング閾値Tt1を決定する。
(Comparison example)
A configuration in which the
(実験結果)
図17(A)には、実施例及び比較例の各例における第1タイミング閾値Tt1の推移が示されている。実施例では、第1タイミング閾値Tt1は、第1期間及び第2期間において一定値で推移し、第3期間の始期あたりから小さくなりはじめる。すなわち、実施例においては、暖房機器の稼働に伴って室内の温湿度が変化する第2期間では、第1タイミング閾値Tt1が変化していない。これは、実施例において第1タイミング閾値Tt1の決定指標となる液体吐出孔535内の液面LSの粘度変化が、暖房機器の稼働に伴う室内の温湿度の変化に対して時間差が生じているためである。一方、比較例では、第1タイミング閾値Tt1は、暖房機器の稼働に伴う室内の温湿度の変化と同期するように、第2期間の始期あたりから小さくなりはじめる。このように、実施例と比較例とでは、室内の温湿度変化に対して第1タイミング閾値Tt1の推移が明らかに異なっている。
(Experimental result)
FIG. 17A shows the transition of the first timing threshold value Tt1 in each of the examples and the comparative examples. In the embodiment, the first timing threshold value Tt1 changes at a constant value in the first period and the second period, and starts to decrease from around the beginning of the third period. That is, in the embodiment, the first timing threshold value Tt1 does not change in the second period in which the temperature and humidity in the room change with the operation of the heating device. This is because the change in viscosity of the liquid level LS in the
図17(B)には、実施例及び比較例の各例における、第1タイミング閾値Tt1に応じて液体吐出ヘッド51に振動処理を実行させるときの振動制御CX2のタイミングチャートが示されている。実施例では、第1期間及び第2期間における液体吐出制御CX1に対して振動制御CX2は実行されず、第3期間における液体吐出制御CX1に対して振動制御CX2が実行されている。これにより、液体吐出孔535内の液面LSの乾燥に伴う粘度変化に対応した適切なタイミングで、液体吐出ヘッド51による振動処理が実行される。一方、比較例では、第2期間における液体吐出制御CX1に対しても振動制御CX2が実行されている。すなわち、比較例では、実施例よりも振動制御CX2が早目に実行される。
FIG. 17B shows a timing chart of the vibration control CX2 when the
図17(C)には、実施例及び比較例の各例における、液体吐出制御CX1に従って液体吐出孔535から吐出されたインク滴の速度(吐出速度)の推移が示されている。実施例では、第1期間、第2期間及び第3期間の何れの期間における液体吐出制御CX1に対しても、吐出不良を防止可能な範囲でインク滴の吐出速度が推移している。これは、上記の通り、液体吐出孔535内の液面LSの乾燥に伴う粘度変化に対応した適切なタイミングで、液体吐出ヘッド51による振動処理が実行されているからである。一方、比較例では、第2期間における液体吐出制御CX1に対応したインク滴の吐出速度が、実施例と比較して明らかに低下している。これは、比較例では、液体吐出孔535内の液面LSの乾燥に伴う増粘がそれほど大きくはない第2期間において、実施例よりも早目に振動制御CX2が実行されたためである。すなわち、比較例では、実施例よりも早目の過剰な振動制御CX2によって、液面LS近傍の増粘部分の除去後の新たな液面における乾燥が促進されて粘度上昇が生じる。このため、比較例では、インク滴の吐出速度が低下する。
FIG. 17C shows the transition of the speed (discharge speed) of the ink droplets discharged from the
1 記録装置(液体吐出装置)
50 記録部
51 液体吐出ヘッド
535 液体吐出孔
535E 開口端縁
545 加圧部
73 測定ユニット
731 測定部
74 解析部
90 制御部
AIF 解析情報
AT 解析閾値
CF1 第1フラッシング制御
CF2 第2フラッシング制御
CX1 液体吐出制御
CX2 振動制御
CX3 液体排出制御
IV 粘度指標値
Tv1 第1速度閾値
Tv2 第2速度閾値
Tv3 第3速度閾値
Tt1 第1タイミング閾値
Tt2 第2タイミング閾値
Tt3 第3タイミング閾値
1 Recording device (liquid discharge device)
50
Claims (6)
前記液体吐出孔の開口端縁における分散液の液面の、前記加圧部が加える圧力に応じた振動を測定することにより、前記液面の乾燥に伴う粘度変化の指標となる粘度指標値を取得する測定部と、
前記測定部の測定結果に基づいて、前記粘度指標値の経時変化を求める解析処理を行い、その解析処理の結果を示す解析情報を出力する解析部と、
前記液体吐出ヘッドを制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記解析情報が入力された場合、当該解析情報に基づいて、前記液面の乾燥に伴う増粘部分を除去するための前記液体吐出ヘッドによる増粘除去処理の実行タイミングを決定し、当該実行タイミングにおいて前記増粘除去処理を実行させる、液体吐出装置。 A liquid discharge head having a pressurizing portion and a liquid discharge hole for discharging a dispersion liquid in which particles are dispersed in an aqueous medium according to the pressure applied by the pressurizing portion.
By measuring the vibration of the liquid level of the dispersion liquid at the open edge of the liquid discharge hole according to the pressure applied by the pressurized portion, a viscosity index value that is an index of the viscosity change due to the drying of the liquid level can be obtained. The measuring unit to be acquired and
An analysis unit that performs an analysis process for obtaining a change with time of the viscosity index value based on the measurement result of the measurement unit and outputs analysis information indicating the result of the analysis process.
A control unit that controls the liquid discharge head is provided.
When the analysis information is input, the control unit determines the execution timing of the thickening removal process by the liquid discharge head for removing the thickening portion due to the drying of the liquid level based on the analysis information. A liquid discharge device that executes the thickening removal process at the execution timing.
前記解析部は、前記解析処理において、前記測定部により取得された3点以上の前記粘度指標値に基づいて、前記粘度指標値の経時変化を示す近似曲線を前記解析情報として求め、当該近似曲線の決定係数が所定の閾値以上となったときに前記解析処理を終了する、請求項1に記載の液体吐出装置。 The measuring unit acquires the viscosity index values of three or more points having different drying times on the liquid surface, and obtains the viscosity index values.
In the analysis process, the analysis unit obtains an approximate curve showing the change with time of the viscosity index value as the analysis information based on the three or more points of the viscosity index value acquired by the measurement unit, and obtains the approximate curve as the analysis information. The liquid discharge device according to claim 1, wherein the analysis process is terminated when the coefficient of determination of is equal to or higher than a predetermined threshold value.
前記測定部は、前記液体吐出ヘッドによる前記液体吐出処理の停止中において、前記粘度指標値を取得する、請求項1〜3のいずれか1項に記載の液体吐出装置。 When a liquid discharge request indicating a request for discharging the dispersion liquid from the liquid discharge hole is input, the control unit adds the dispersion liquid so that the dispersion liquid is discharged from the liquid discharge hole in response to the liquid discharge request. The liquid discharge head is made to execute the liquid discharge process for driving the pressure unit.
The liquid discharge device according to any one of claims 1 to 3, wherein the measuring unit acquires the viscosity index value while the liquid discharge process is stopped by the liquid discharge head.
前記液体吐出孔からの分散液の吐出を規制可能な範囲で前記液面が振動するように前記加圧部を駆動する振動処理と、
前記液体吐出孔から加圧された分散液を強制的に吐出させる強制吐出処理と、を含み、
前記制御部は、前記振動処理よりも前記強制吐出処理の実行タイミングを遅いタイミングに設定する、請求項1〜5のいずれか1項に記載の液体吐出装置。 The thickening removal treatment
Vibration processing that drives the pressurizing unit so that the liquid level vibrates within a range in which the discharge of the dispersed liquid from the liquid discharge hole can be regulated.
Includes a forced discharge process that forcibly discharges the dispersed liquid pressurized from the liquid discharge hole.
The liquid discharge device according to any one of claims 1 to 5, wherein the control unit sets the execution timing of the forced discharge process to a later timing than the vibration process.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2020050792A JP2021146674A (en) | 2020-03-23 | 2020-03-23 | Liquid discharge device |
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2020
- 2020-03-23 JP JP2020050792A patent/JP2021146674A/en active Pending
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