JP4566716B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
記録液の液滴を吐出するノズルを有する記録ヘッドと、電荷が付与されることで被記録媒体を静電吸着して搬送する搬送手段とを備え、前記記録ヘッドのノズルから液滴を吐出して前記被記録媒体上に画像を形成する画像形成装置において、
前記搬送手段で前記被記録媒体を静電吸着して搬送して前記被記録媒体に画像を形成しているときに、前記記録ヘッドからの液滴吐出回数を計数する手段と、
前記計数された液滴吐出回数と、予め保持している所定滴吐出に対する前記ノズル面の汚れの度合いとに基づいてノズル面汚染量を算出する手段と、
前記搬送手段に前記被記録媒体を静電吸着している状態で前記記録ヘッドから液滴を吐出したときに、前記被記録媒体と前記搬送手段との間に電界によってミストが前記記録ヘッドに逆流して付着することで生じる前記記録ヘッドのノズル面の汚れの度合に基づいて設定されたノズル面汚染許容閾値と、前記算出されたノズル面汚染量とを比較して、前記ノズル面汚染量が前記ノズル面汚染許容閾値を越えたときに、前記記録ヘッドのノズル面を清掃する動作を行う手段と、
構成とした。
この画像形成装置は、装置本体1と、装置本体1に装着された用紙を装填するための給紙トレイ2と、装置本体1に着脱自在に装着されて画像が記録(形成)された用紙をストックするための排紙トレイ3とを備えている。さらに、装置本体1の前面の一端部側(給排紙トレイ部の側方)には、前面から装置本体1の前方側に突き出し、上面よりも低くなったインクカートリッジを装填するためのカートリッジ装填部4を有し、このカートリッジ装填部4の上面は操作ボタンや表示器などを設ける操作/表示部5としている。
フレーム21を構成する左右の側板21A、21Bに横架したガイド部材であるガイドロッド31とステー32とでキャリッジ33を主走査方向に摺動自在に保持し、図示しない主走査モータによって図3で矢示方向(キャリッジ主走査方向)に移動走査する。
この維持回復機構81には、前述したように、吸引及び保湿用キャップ82aと保湿用キャップ82bを保持する保持機構を含むキャップホルダ201Aと、保湿用キャップ82cと保湿用キャップ82dを保持する保持機構を含むキャップホルダ201Bと、記録ヘッド34のノズル面34aを清浄化する(拭き取る)ための弾性体からなるブレードであるワイパーブレード83を保持するブレードホルダ203と、記録ヘッド34から印字に寄与しない液滴を吐出する空吐出動作(予備吐出動作)を行うための空吐出受け84が配置されている。
本インクは、次の(1)ないし(10)で構成され、印字するための着色剤として、顔料を使用し、それを分解、分散させるための溶剤とを必須成分とし、更に、添加剤として、湿潤剤、界面活性剤、エマルジョン、防腐剤、pH調整剤とを使用する。湿潤剤1と湿潤剤2とを混合するのは各々湿潤剤の特徴を活かすためと、粘度調整が容易にできるためである。
(2) 湿潤剤1
(3) 湿潤剤2
(4) 溶性有機溶剤
(5) ニオンまたはノニオン系界面活性剤
(6) 炭素数8以上のポリオールまたはグリコールエーテル
(7) エマルジョン
(8) 防腐剤
(9) pH調整剤
(10) 純水
(1)の顔料に関しては、特にその種類を限定することなく、無機顔料、有機顔料を使用することができる。無機顔料としては、酸化チタン及び酸化鉄に加え、コンタクト法、ファーネス法、サーマル法などの公知の方法によって製造されたカーボンブラックを使用することができる。また、有機顔料としては、アゾ顔料(アゾレーキ、不溶性アゾ顔料、縮合アゾ顔料、キレートアゾ顔料などを含む)、多環式顔料(例えば、フタロシアニン顔料、ぺリレン顔料、ぺリノン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、ジオキサジン顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフラロン顔料など)、染料キレート(例えば、塩基性染料型キレート、酸性染料型キレートなど)、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、アニリンブラックなどを使用できる。
(b)2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオール 溶解度:2.0%(25℃)
25℃の水中において0.1〜4.5wt%未満の間の溶解度を有する浸透剤は、溶解度が低い代わりに浸透性が非常に高いという長所がある。したがって、25℃の水中において0.1〜4.5wt%未満の間の溶解度を有する浸透剤と他の溶剤との組み合わせや他の界面活性剤との組み合わせで非常に高浸透性のあるインクを作製することが可能となる。
この制御部300は、装置全体の制御を司るCPU301と、CPU301が実行するプログラム、本発明において使用する所定インク吐出に対するノズル面汚染度合の値及びノズル面汚染許容閾値、駆動波形データ、その他の固定データを格納するROM302と、画像データ等を一時格納するRAM303と、装置の電源が遮断されている間もデータを保持するための不揮発性メモリ(NVRAM)304と、画像データに対する各種信号処理、並び替え等を行う画像処理やその他装置全体を制御するための入出力信号を処理するASIC305とを備えている。
ここでは、図10に示すように、駆動波形生成部307から例えば1駆動周期内で4個の駆動パルスP1ないしP4を含む駆動波形を生成して出力する。この駆動波形は、小滴吐出用及び大滴吐出用の駆動パルスP1と、中滴吐出用及び大滴吐出用の駆動パルスP2と、大滴吐出時にだけ使用する駆動パルスP3、P4で構成され、吐出する滴の大きさに応じて使用する駆動パルスを選択するようにしている。
発生する帯電ミスト量は被記録媒体表面の帯電状況によって変化し、被記録媒体の乾燥度合によって被記録材表面の帯電状況は影響を受ける。この場合、印字モード(印刷モード)が片面印刷であれば、乾燥している被記録媒体表面に画像を形成するだけであるのに対して、両面印刷であれば、第一面(先に印刷する面、表面又は一面という。)は乾燥している被記録媒体表面に画像を形成するが、第二面(後に印刷する面、裏面又は他面という。)は既にインク滴が付着して湿っている状態になっていることが多くなる。そして、画像形成時において被記録媒体が乾燥しているほど吸着搬送のために搬送ベルトに付与された電荷によってインク滴に対する帯電が生じ易くなる。
前述したように、発生する帯電ミスト量は被記録媒体表面の帯電状況によって変化し、被記録媒体の乾燥度合によって被記録材表面の帯電状況は影響を受けることから、帯電ミストの発生の度合は環境温度や環境湿度によって著しく変化する。
前述したように、搬送ベルト51を駆動する搬送ローラ52の端部に設けたスリット円板331とフォトセンサ332からなるエンコーダ321からの検知信号に基づいて搬送ベルト51の移動量を検出し、この検出した移動量に応じて制御部300及び副走査モータ駆動部313によって副走査モータ314を駆動制御するとともに、帯電ローラ56に高電圧(ACバイアス)を印加するACバイアス供給部315の出力を制御する。
(使用した画像形成装置)
本実施形態に係る画像形成装置構成のプリンタを使用し、評価画像の印刷を250枚×10セット行った。印刷中にノズル抜け等の画像不良が観察され次第、評価者による手動クリーニングを実施した。
インクの組成は、次のとおりとした。
〔黒インク〕
ブラックインク黒顔料 50重量%
多価アルコール 25重量%
浸透促進剤 2重量%
界面活性剤 3重量%
消泡剤 0.1重量%
イオン交換水 残量
イエロー顔料入りポリマー微粒子分散体 40重量%
多価アルコール 28重量%
浸透促進剤 2重量%
界面活性剤 1.5重量%
消泡剤 0.1重量%
イオン交換水 残量
マゼンタ顔料入りポリマー微粒子の分散体 50重量%
多価アルコール 28重量%
浸透促進剤 2重量%
界面活性剤 1.5重量%
消泡剤 0.1重量%
イオン交換水 残量
シアン顔料入りポリマー微粒子分散体 40重量%
多価アルコール 28重量%
浸透促進剤 2重量%
界面活性剤 1.5重量%
消泡剤 0.1重量%
イオン交換水 残量
普通紙(マイペーパー:商品名、株式会社NBSリコー製)
評価者による手動クリーニングの通算回数が、5回以上の場合を「×」、1〜4回を「△」、0回を「○」とした。自発的なクリーニングが過剰であった場合は、その説明を付記する。
自動実行条件「A」、印字モード対応「あ」、電荷付与制御「X」、その他の条件として「23℃50%」、「片面印字」とした。評価結果は「○」であった。
自動実行条件「A」、印字モード対応「い」、電荷付与制御「X」、その他の条件として「23℃50%」、「両面印字」とした。評価結果は「○」であった。この結果、両面印字モードでも過不足なくクリーニング動作が実行されることが確認された。
自動実行条件「A」、印字モード対応「あ」、電荷付与制御「X」、その他の条件として「23℃50%」、「両面印字」とした。評価結果は「○」であった。ただし、実施例2の場合よりも消費されずに残ったインク量が少なかった。つまり、自動クリーニング動作で実施例2よりも余分に消費されたことになる。この結果、第二面でのノズル汚染度合の見積りが大きいため、クリーニング動作回数が若干多めになることが確認された。
自動実行条件「A」、印字モード対応「あ」、電荷付与制御「X」、その他の条件として「10℃15%」、「片面印字」とした。評価結果は「△」であった。これより、低温低湿条件下では、実際のノズル面汚染度合が大きいため、クリーニング動作が不足気味になるが概ね良好な結果が得られることが確認された。
自動実行条件「A」、印字モード対応「あ」、電荷付与制御「Y」、その他の条件として「10℃15%」、「片面印字」とした。評価結果は「○」であった。これより、低温低湿条件下では、搬送ベルトに対する電荷付与制御を緩和することで、ノズル面汚染が抑制され、過不足なくクリーニング動作が行われることが確認された。
自動実行条件「B」、印字モード対応「あ」、電荷付与制御「X」、その他の条件として「10℃15%」、「片面印字」とした。評価結果は「○」であった。これより、低温低湿条件下では、高めのノズル面汚染度合値を用いて制御することで、過不足なくクリーニング動作が行われることが確認された。
自動実行条件「C」(クリーニング動作を自動的に実行しない)、印字モード対応「−」(対象外)、電荷付与制御「X」、その他の条件として「23℃50%」、「片面印字」とした。評価結果は「×」であった。これより、自発的なクリーニング動作を実行しなため、手動クリーニングの回数が増加することが確認された。
自動実行条件「C」(クリーニング動作を自動的に実行しない)、印字モード対応「−」(対象外)、電荷付与制御「Y」、その他の条件として「10℃15%」、「片面印字」とした。評価結果は「×」であった。これより、自発的なクリーニング動作を実行しないため、低湿下で電荷付与制御を緩和しても、手動クリーニングの回数が増加することが確認された。
33…キャリッジ
34…記録ヘッド
35…サブタンク
51…搬送ベルト
52…搬送ローラ
53…従動ローラ
56…帯電ローラ
81…維持回復機構
82…キャップ
83…ワイパーブレード
84…空吐出受け
300…制御部
315…ACバイアス供給部
317…維持回復機構駆動部
322…環境センサ
Claims (6)
- 記録液の液滴を吐出するノズルを有する記録ヘッドと、電荷が付与されることで被記録媒体を静電吸着して搬送する搬送手段とを備え、前記記録ヘッドのノズルから液滴を吐出して前記被記録媒体上に画像を形成する画像形成装置において、
前記搬送手段で前記被記録媒体を静電吸着して搬送して前記被記録媒体に画像を形成しているときに、前記記録ヘッドからの液滴吐出回数を計数する手段と、
前記計数された液滴吐出回数と、予め保持している所定滴吐出に対する前記ノズル面の汚れの度合いとに基づいてノズル面汚染量を算出する手段と、
前記搬送手段に前記被記録媒体を静電吸着している状態で前記記録ヘッドから液滴を吐出したときに、前記被記録媒体と前記搬送手段との間に電界によってミストが前記記録ヘッドに逆流して付着することで生じる前記記録ヘッドのノズル面の汚れの度合に基づいて設定されたノズル面汚染許容閾値と、前記算出されたノズル面汚染量とを比較して、前記ノズル面汚染量が前記ノズル面汚染許容閾値を越えたときに、前記記録ヘッドのノズル面を清掃する動作を行う手段と、
を備えていることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1に記載の画像形成装置において、前記所定滴吐出に対する前記ノズル面の汚れの度合いは、印字モードに応じて設定されていることを特徴とする画像形成装置。
- 請求項1又は2に記載の画像形成装置において、前記所定滴吐出に対する前記ノズル面の汚れの度合いは、環境条件に応じて設定されていることを特徴とする画像形成装置。
- 請求項1ないし3のいずれかに記載の画像形成装置において、前記所定滴吐出に対する前記ノズル面の汚れの度合いは、前記被記録媒体の種類に応じて設定されていることを特徴とする画像形成装置。
- 請求項1ないし4のいずれかに記載の画像形成装置において、前記所定滴吐出に対する前記ノズル面の汚れの度合いは、前記記録液の種類に応じて設定されていることを特徴とする画像形成装置。
- 請求項1ないし5のいずれかに記載の画像形成装置において、
前記被記録媒体の両面に画像形成する両面印刷モードを備え、
前記両面印刷モードにおける、前記所定の滴吐出に対する前記ノズル面の汚れの度合いは、前記両面印刷モードにおける、被記録媒体の先に印刷する面である表面に画像形成するときよりも、前記両面印刷モードにおける、後に印刷する面である裏面に画像形成するときの方が小さく設定されている
ことを特徴とする画像形成装置。
Priority Applications (6)
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