JP5177868B2 - Ink jet recording apparatus and droplet ejection detection method - Google Patents
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Description
本発明はインクジェット記録装置及び打滴検出方法に係り、特にインクジェットヘッドにおける打滴検出技術に関する。 The present invention relates to an inkjet recording apparatus and a droplet ejection detection method, and more particularly to a droplet ejection detection technique in an inkjet head.
インクジェット記録装置は、インクジェットヘッドから一定期間ごとに予備吐出動作を行うことで一定の画像品質を維持している。一般的なインクジェット記録装置では、専用の予備吐出動作位置またはキャップ位置までヘッドを移動させて予備吐出(パージ)を実行するように構成される。しかし、この移動時間は予備吐出動作時間の短縮化のネックになっている。 The ink jet recording apparatus maintains a constant image quality by performing a preliminary ejection operation at regular intervals from the ink jet head. A general inkjet recording apparatus is configured to perform preliminary discharge (purge) by moving the head to a dedicated preliminary discharge operation position or cap position. However, this movement time is a bottleneck in shortening the preliminary discharge operation time.
一方、記録媒体の目立たない位置や、記録媒体を搬送する搬送ベルトに予備吐出を行う方法が提案されている。かかる方法によれば、予備吐出動作を行うたびにヘッドを移動させる必要はなくなるが、記録媒体に予備吐出を行う場合には写真品質などの高画質を得ることが困難になり、また、搬送ベルトに予備吐出を行う場合には予備吐出動作を行うたびに搬送ベルトを清掃する必要がある。 On the other hand, a method has been proposed in which preliminary ejection is performed on a position where the recording medium is not conspicuous or on a conveyance belt that conveys the recording medium. According to this method, it is not necessary to move the head every time the preliminary ejection operation is performed, but it is difficult to obtain high image quality such as photographic quality when performing preliminary ejection on a recording medium. When the preliminary discharge is performed, it is necessary to clean the conveyor belt every time the preliminary discharge operation is performed.
特許文献1には、用紙の廃棄領域の中の少なくとも1つに対してインク吐出状態を適正な状態に回復させるための回復吐出動作を行う技術が記載されている。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-228561 describes a technique for performing a recovery discharge operation for recovering an ink discharge state to an appropriate state for at least one of the paper discarding areas.
特許文献2には、圧胴及び渡し胴を用いて記録媒体を搬送する枚葉印刷機において、ニスコーティング処理が施された枚葉紙を乾燥させる乾燥ユニットを渡し胴に備える構造が記載されている。
また、インクジェット記録装置は、環境温度や環境湿度の変化などの要因により吐出性能が変動してしまい、特に高精細な画像記録を行う場合には吐出性能の変動は画質低下の原因となる。このような画質低下を最小限に抑えるために、環境要因の変動や打滴結果を検出し、検出結果に基づいてヘッドの吐出を制御して吐出性能の変動を抑制する技術が採用されている。 In addition, in the ink jet recording apparatus, the ejection performance varies due to factors such as changes in environmental temperature and environmental humidity. In particular, when performing high-definition image recording, the variation in ejection performance causes a decrease in image quality. In order to minimize such image quality degradation, a technology is adopted that detects fluctuations in environmental factors and droplet ejection results, and controls ejection of the head based on the detection results to suppress fluctuations in ejection performance. .
特許文献3には、インク吐出量から求められる全体濃度や、環境温度及び環境湿度の少なくとも一方に応じて算出された含水量、記録媒体の重量の計測結果の基づき乾燥手段の加熱量を可変させる加熱制御手段を備えたインクジェット記録装置が記載されている。
In
特許文献4には、印刷紙の走行方法に対して上下流に区分された第一ゾーン及び第二ゾーンを有するオフセット輪転機用の乾燥装置において、第一ゾーンの出口に第一ゾーンを出る印刷紙の表面温度を測定する第一紙面温度計を備え、第二ゾーンの出口に第二ゾーンを出る印刷紙の表面温度を測定する第二紙面温度計を備え、第一紙面温度計の測定結果に基づき第一ゾーンの熱風温度を制御し、第二紙面温度計の測定結果に基づき第二ゾーンの熱風温度を制御する技術が記載されている。
しかしながら、特許文献1に記載された吐出回復動作(予備吐出)では、塗工紙などの弱浸透性用紙を用いる場合には、予備吐出によるインクが用紙の表面に残りやすく、乾燥(定着)不足による用紙の廃棄領域以外の汚れや装置の汚染を生じやすい。
However, in the discharge recovery operation (preliminary discharge) described in
特許文献2に記載された枚葉印刷機は、乾燥ユニットが設けられた渡し胴による枚葉紙の搬送中に当該枚葉紙を乾燥させることが可能であるものの、枚葉紙の種類(塗工紙、秤量など)の違いや、温度、湿度などの環境要因及びインク吐出量、乾燥温度等の変動に対して安定した乾燥処理を行うことが困難である。
The sheet printing machine described in
すなわち、特許文献1,2に記載された技術を適用したとしても、用紙の種類の違いや、温度、湿度の変化によって乾燥状態が変動してしまい、用紙の廃棄領域以外の汚れや装置の汚染などの発生が懸念される。
In other words, even when the techniques described in
特許文献3に記載されたインクジェット記録装置は、インクの乾燥のバラつきを低減させることはできるものの、記録媒体の種類、厚み、塗工厚、液体付与量などのバラつきへの対応は難しく、さらに、インクジェット記録装置などのオンデマンド方式の印刷機のように用紙ごとに画像の内容が異なる場合のきめ細かな制御は困難である。
Although the ink jet recording apparatus described in
特許文献4に記載された乾燥装置は、一定の条件化では乾燥状態を安定させることができるものの、温度を一定に制御しても枚葉紙ごとの個別のバラつきに対応することは困難であり、特許文献3に記載されたインクジェット記録装置と同様に、オンデマンド方式の印刷機のように用紙ごとに画像の内容が異なる場合のきめ細かな制御は困難である。
Although the drying apparatus described in
また、上記特許文献2〜3に記載された印刷装置において、過度な乾燥処理が行われた場合には装置内の温度上昇の原因となり、インクジェット記録装置ではヘッドの吐出性能のバラつきの発生原因となり得る。
Further, in the printing apparatuses described in
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、好ましい記録媒体の乾燥処理を実現するとともに、インクジェットヘッドの吐出安定性を確保するインクジェット記録装置及び打滴検出方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide an ink jet recording apparatus and a droplet ejection detection method that realize a preferable drying process of the recording medium and ensure the ejection stability of the ink jet head. To do.
前記目的を達成するために、本発明に係るインクジェット記録装置は、記録媒体を所定の搬送方向へ搬送する搬送手段と、前記記録媒体にインクを打滴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の予備吐出によって打滴されたインクを前記記録媒体の余白領域に付着させるように前記インクジェットヘッドの打滴を制御する打滴制御手段と、前記記録媒体に乾燥処理を施す乾燥処理手段と、前記余白領域に打滴された予備吐出によるインクの温度及び水分量のうち少なくとも何れか一方を検出する打滴検出手段と、前記打滴検出手段の検出結果に基づいて、前記乾燥処理手段による乾燥量を制御する乾燥処理制御手段と、を備えたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, an ink jet recording apparatus according to the present invention includes a transport unit that transports a recording medium in a predetermined transport direction, an ink jet head that ejects ink onto the recording medium, and preliminary ejection of the ink jet head. Droplet ejection control means for controlling droplet ejection of the ink jet head so that the ink ejected by the ink adheres to the margin area of the recording medium, drying processing means for performing a drying process on the recording medium, and the margin area The droplet ejection detecting means for detecting at least one of the temperature and the water content of the ink ejected by the preliminary ejection, and the drying amount by the drying processing means is controlled based on the detection result of the droplet ejection detecting means. And a drying process control means.
本発明によれば、記録媒体の余白領域にインクジェットヘッドのパージを行い、パージによって打滴されたインクの温度及び水分量の少なくともいずれか一方を検出し、検出結果に基づいて記録媒体に対する乾燥処理を制御するので、装置内外の環境の変化や記録媒体の種類の違いなどに対して安定した乾燥処理を行うことができる。 According to the present invention, the ink jet head is purged in the blank area of the recording medium, and at least one of the temperature and the water content of the ink ejected by the purging is detected, and the drying process for the recording medium is performed based on the detection result. Therefore, it is possible to perform a stable drying process against changes in the environment inside and outside the apparatus and differences in the types of recording media.
以下、添付図面に従って本発明の好ましい実施の形態について詳説する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
<インクジェット記録装置の全体構成>
図1は本発明の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。図1に示すように、本実施形態のインクジェット記録装置10は、記録媒体14に直接的に画像を形成する直接描画方式の一形態として、圧胴が構成された圧胴直描方式のインクジェット記録装置である。
<Overall configuration of inkjet recording apparatus>
FIG. 1 is a configuration diagram of an ink jet recording apparatus according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the ink
このインクジェット記録装置10は、記録媒体14を供給する給紙部22と、記録媒体14に対して浸透抑制処理を行う浸透抑制処理部24と、記録媒体14にインク凝集剤などの処理液を付与する処理液付与部26と、記録媒体14に色インクを付与して画像形成を行う印字部28と、色インクの溶媒を乾燥させる溶媒乾燥部30と、画像を堅牢化する熱圧定着部32と、画像が形成された記録媒体14を搬送して排出する排出部34とから主に構成される。
The
給紙部22には、枚葉紙の形態の記録媒体14を供給する給紙トレイ36が設けられている。給紙トレイ36から粘着ローラ37によって送り出された記録媒体14は、渡し胴38を介して、グリッパ(不図示)で浸透抑制処理部24の圧胴40の周面に給紙される。
The
本装置は、インクジェットを用いた各種メディアへの良好な画像形成を目的として凝集処理剤を用いている。特に光沢安定ポリマー粒子(Lx)を添加した凝集処理剤を付与乾燥した記録媒体に定着用ポリマー粒子を添加したインクを打滴して画像を形成し、凝集後に加熱して水分を除去しポリマー粒子を溶融して記録媒体に固定する方式が採用されている。 This apparatus uses an aggregating agent for the purpose of forming good images on various media using inkjet. In particular, an aggregation treatment agent to which gloss-stable polymer particles (Lx) have been added is applied. An ink with the addition of fixing polymer particles is deposited on a dried recording medium to form an image. After aggregation, the particles are heated to remove moisture and polymer particles. A method of melting and fixing to a recording medium is employed.
本方式では凝集処理剤やインクの乾燥を添加ポリマー粒子の溶融状態や乾燥温度に配慮して均一に効率良く行うことが望まれる。特許文献1〜4等で提案されている従来の手段では、乾燥風のムラや紙厚、液体付与量などのバラツキで安定化が難しく、乾燥部の出口温度や出口水分量を測定して乾燥補正する系では応答が遅れやすく、枚葉紙のきめ細かな乾燥制御も難しかった。本実施形態のインクジェット記録装置10は、これら課題を解決する乾燥手段を採用している。
In this method, it is desired that the aggregating agent and ink are dried uniformly and efficiently in consideration of the molten state of the added polymer particles and the drying temperature. In the conventional means proposed in
(浸透抑制処理部の説明)
浸透抑制処理部24には、圧胴40の回転方向(図1において反時計回り方向)に関して上流側から順に、圧胴40の周面に対向する位置に、液体塗布装置42、用紙押さえ44、及び浸透抑制剤乾燥ユニット46がそれぞれ設けられている。
(Description of permeation suppression processing unit)
The permeation
図2は浸透抑制処理部24の構成図である。図2に示すように、液体塗布装置42は、回転する圧胴40に対して、転造などで外周にらせん溝を形成したスパイラルローラ48を押し当て、該スパイラルローラ48を圧胴40の回転方向と逆方向(同図において反時計回り方向)に所定の一定速度で回転駆動することにより、圧胴40のグリッパ(不図示)に保持されて回転移動する記録媒体14の所望領域に対して選択的に浸透抑制剤を付与する装置である。
FIG. 2 is a configuration diagram of the permeation
なお、圧胴40の周面は弾性層41により覆われており、これにより、圧胴40とスパイラルローラ48の間の位置ずれが緩和され、また、記録媒体14の巻き付けが安定する。圧胴40の周面にある弾性層41を硬度20〜80°の弾性体とすることにより、スパイラルローラ48の接触が安定し塗布が均質化する。さらに、圧胴40の周面にある弾性層41の材質をフッ素ゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム、フッ素エラストマー、シリコン系エラストマーのいずれかとすることにより、表面張力(表面エネルギー)が10〜40mN/mに設定でき、撥液性も確保できるので圧胴40の周面のクリーニング性にも優れる。また、用紙の巻付密着性も向上して好ましい。
Note that the peripheral surface of the
具体例として、圧胴40を鋳鉄などで効率的に形成し、表面に厚み0.1〜1mmのフッ素ゴム、又はウレタンゴム、シリコーンゴム、又はフッ素エラストマー(信越化学工業株式会社:SIFEL600シリーズなど)の撥液性の弾性層41を付与すること、が考えられる。なお、弾性層41の材質としては、ゴムの表面にPFAなどを被覆したものでもよい。
As a specific example, the
図3にスパイラルローラ48の拡大図を示す。スパイラルローラ48は、その外周面にダイスの転造やワイヤの巻き付けなどにより、ほぼその回転方向に沿って溝(窪み)が形成された塗布用ローラであり、記録媒体14の被塗布面の幅寸法と同等以上の長さ(幅寸法)を有する。スパイラルローラ48の溝形状、ピッチa、溝深さb等は、塗布すべき液量(塗布後の液膜の厚さ)に応じて適宜選択される。例えば、本実施形態の液体塗布装置42の場合、ピッチa=0.08〜0.2mm、溝深さb=5〜20μmのスパイラルローラが好適である。
FIG. 3 shows an enlarged view of the
図4はスパイラルローラ48の溝形状を表す概要図である。なお、図4では、溝形状の特徴を分かりやすくするため、溝形状や溝のピッチ等を簡略化して示している。図4に示すように溝形状としては、螺旋状(図4(a))の他、独立溝(図4(b))や左右螺旋(図4(c))、多条螺旋(不図示)などが考えられる。特に、独立溝の場合には被塗布媒体の幅方向への液流れが抑制でき、また、左右螺旋の場合には被塗布媒体(記録媒体14)のシワが抑制できる。なお、左右螺旋の場合の変形例として、1つのスパイラルローラ48を、左螺旋状が外周面に形成されたスパイラルローラと右螺旋状が外周面に形成されたスパイラルローラに分割した例も考えられる。
FIG. 4 is a schematic diagram showing the groove shape of the
図5は、スパイラルローラ48の外周面の断面形状を表す概要図である。図5に示すように外周面の断面形状としては、S字状曲面(図5(a))の他、山部を平面にした形状(図5(b))又は谷部を平面にした形状(図5(c))、山部と谷部を平面にした形状(図5(d))も考えられる。特に、山部を平面にすれば耐磨耗性が向上し、また、谷部を平面にすれば溝内に多くの液体が入り込んでローラ外周面に多くの液体を付着させることができる。
FIG. 5 is a schematic diagram showing the cross-sectional shape of the outer peripheral surface of the
かかる構成のスパイラルローラ48に対し浸透抑制剤(第1液)を付与する手段として、図2に示した液体塗布装置42は容器50内に液体噴射部52を備える(図2参照)。この液体噴射部52の噴射部材として、噴射角を制御できる一流体フラットスプレーノズル、或いは加圧式二流体フラットスプレーノズルが適用される。具体的には、例えば、オリフィス径0.2〜0.4mm程度で噴射角60〜100°が実現される一流体フラットスプレーや、これと同等サイズの加圧式二流体フラットスプレーが挙げられる。
As a means for applying a permeation inhibitor (first liquid) to the
図2のように、液体噴射部52は、スパイラルローラ48の下方からスキージブレード60の先端付近に向けて浸透抑制剤の噴射を行う。その際、画像形成領域の幅に合わせた付与幅となる噴射角となるように、噴射圧力が制御される。すなわち、液体噴射部52は、塗布液を供給する幅を制御する供給幅制御手段として、スパイラルローラ48の外周面における浸透抑制剤を供給する幅を制御する。
As shown in FIG. 2, the
図6に示したように、フラットスプレーノズルは、噴射角αで流体が噴射されるため、液体噴射部52のノズルボディ54の吐出面と吹き付け面56との距離Lによって、噴射範囲58の実質的な噴射幅Wspが規定される。なお、フラットスプレーノズルは、単数で用いる態様に限らず、複数をスパイラルローラ48の幅方向に並べて用いてもよい。この場合は、搬送方向の他、幅方向の除去制御も可能となる。
As shown in FIG. 6, in the flat spray nozzle, fluid is ejected at an ejection angle α, and therefore the
図7は液体噴射部52の噴射圧と噴射幅の関係を模式的に示した説明図である。図示のように、液体噴射部52のノズルは、少なくとも2種類の噴射幅(幅方向の噴射範囲)の切り替えが可能である。図7では噴射圧力の強弱によって2種類の噴射幅を実現する例を示しているが、記録媒体14の用紙サイズの種類や画像形成範囲の違いに対応して、3種以上の噴射幅を実現する態様も可能である。記録媒体14の情報は、センサ等によって自動的に取得してもよいし、オペレータによって入力されることにより取得してもよい。
FIG. 7 is an explanatory view schematically showing the relationship between the injection pressure and the injection width of the
フラットスプレーによる液体の噴射パターンは、図8に示すように、幅方向について液量分布が生じる。また、噴射圧力によっても噴射量(流量)が変化する。しかし、本例の場合、有効画像エリアの幅よりも広い範囲が塗布できるよう、スキージブレード60で余分な液体を除去するため、結果的にスパイラルローラ48に対する液体の付与量を安定に保つことができ、塗布幅を制御した均一な塗布が可能である。
As shown in FIG. 8, the liquid spray pattern by the flat spray has a liquid amount distribution in the width direction. Also, the injection amount (flow rate) changes depending on the injection pressure. However, in the case of this example, the excess liquid is removed by the
本実施例では、螺旋状の溝が形成されたスパイラルローラ48を用いるので、溝部の凹凸により浸透抑制剤の幅方向への液溢れが低減できる。そのため、幅制御性が一層向上し、コート紙の潤滑効果で幅方向非塗布部に対しても接触摩擦の低減が図れる。
In this embodiment, since the
このスパイラルローラ48の一部(図2において下側の部分)に液体噴射部52から浸透抑制剤を噴射することで、スパイラルローラ48の溝内に浸透抑制剤が入り込み、ローラ外周面に浸透抑制剤が付着する(塗布液供給工程)。
By injecting a permeation suppressant into a part of the spiral roller 48 (lower part in FIG. 2) from the
図2に示すとおり、容器50内には、スパイラルローラ48の外周面から余剰液を掻き落とす手段としてのスキージ部材であるスキージブレード60が立設されている。ここでいう「余剰液」は、スパイラルローラ48の外周面に付着した液体のうち、スパイラルローラ48に形成された溝の外に付着した分である。このスキージブレード60は、その先端部がスパイラルローラ48に接するように配設され、該先端部はスパイラルローラ48の周面を押す方向に付勢されている。当該付勢力はスキージブレード60自体の弾性変形によるものであってもよいし、バネその他の付勢部材(図示せず)を用いて外部から付与するものでもよい。
As shown in FIG. 2, a
こうして浸透抑制剤を付与したスパイラルローラ48を回転させながら、スキージブレード60で浸透抑制剤の余剰液を掻き落とすことにより、溝内に保持された液体のみがスキージブレード60を抜けてくる(スキージ工程)。
By rotating the
また、本実施形態では、記録媒体14の搬送方向(以下「媒体搬送方向」という場合がある。)について浸透抑制剤の塗布範囲を制御する観点から、液体塗布装置42において、スパイラルローラ48の回転方向に対して、スキージブレード60の下流側に、ブレード部材であるメインブレード62を配置し、スパイラルローラ48外周面に対し当接離間するように制御する。
Further, in the present embodiment, the rotation of the
メインブレード62をスパイラルローラ48の外周面の一部範囲に当接させることにより、スパイラルローラ48の溝内の浸透抑制剤を含め外周面に塗布された液体を除去することができる(ブレード当接工程)。
By bringing the
メインブレード62によるスパイラルローラ48上からの液体の除去範囲を制御することにより、記録媒体14への浸透抑制剤の塗布範囲(媒体搬送方向についての領域)を制御できる(ブレード当接離間制御工程)。
By controlling the removal range of the liquid from the
具体的には、記録媒体14上の非画像形成部に相当する領域に対してメインブレード62をスパイラルローラ48の外周面に当接させ、記録媒体14上の画像形成部に相当する領域に対してメインブレード62をスパイラルローラ48の外周面から離間させる。このように、記録媒体14上の非画像形成部への処理液の塗布は行われず、選択的に画像形成部のみについて処理液を塗布することができる(図9(a)参照)。
Specifically, the
図9(a)は記録媒体14の搬送方向について塗布範囲(塗布面積)を制御したものである。図9(b)は記録媒体14の幅方向及び搬送方向について塗布範囲を制御したものである。
FIG. 9A shows the application range (application area) controlled in the conveyance direction of the
記録媒体14は、画像が形成される有効画像部68の領域よりも大きい幅を有し、有効画像部68よりも広い領域(符号70で示す塗布部)に対して浸透抑制剤が塗布される。
The
図9(c)は、メインブレード62の離接制御のタイミングを表している。図9(d)は、スパイラルローラ48への塗布液(処理液)の付与制御を表している。
FIG. 9C shows the timing of the separation / contact control of the
図9(d)が示すとおり、スパイラルローラ48自体には塗布液を一定に付与し続けており、(c)に示すメインブレード62の離接制御によって、搬送方向についての塗布範囲が制御される(図9(a)、(b)参照)。
As shown in FIG. 9D, the application liquid is continuously applied to the
また、記録媒体14の用紙サイズの変更に対応して、液体噴射部52の噴射圧を制御し、幅方向の塗布範囲を変更する。
In response to the change in the paper size of the
かかる態様によれば、不要な領域への浸透抑制剤の塗布を抑制でき、枚葉紙など非連続的に用紙を供給する場合でも圧胴40への浸透抑制剤の付着が防止できる。このため、装置の動作が安定し、経時での汚れや腐食などの信頼性も向上する。なお、図2のように、容器50の底部には液体排出口64が形成されており、この液体排出口64は図示せぬ排出弁を介して回収タンクに接続されている。回収された液は塗布用の液として再利用することが可能である。
According to this aspect, it is possible to suppress the application of the permeation suppressant to unnecessary areas, and it is possible to prevent the permeation suppressant from adhering to the
図10は、液体塗布装置42を構成するスパイラルローラ48の移動機構(当接/離間機構)や回転駆動手段、スキージブレード60、メインブレード62の回転機構などの概要を示す斜視図である。
FIG. 10 is a perspective view showing an outline of the moving mechanism (contact / separation mechanism) of the
図10に示すように、スパイラルローラ48の回転駆動手段の一例として、モータ72とタイミングベルト74等の巻き掛け伝動手段との組み合わせによる形態がある。ただし、この構成に限らず、インバータモータによるダイレクト駆動(軸直結)や、各種モータと減速機(ギア等)との組み合わせなどであってもよい。なお、スパイラルローラ48の回動軸には軸受け76が設けられている。
As shown in FIG. 10, as an example of the rotational driving means of the
スパイラルローラ48は、プッシュラッチ78などの移動機構(当接/離間機構)によって、前記の図2の上下方向に移動自在に支持されている。そのため、圧胴40に対してスパイラルローラ48を押し当てた状態(図2に示した当接(ニップ)状態)と、記録媒体14からスパイラルローラを離間(退避)させた状態とに切り替える制御を行うことができる。
The
図10に示すように、メインブレード62は、カムモータ80により偏芯カム82を回転させて回動軸82aを中心にして回転させることができる。これにより、スパイラルローラ48に対し押し当てて当接させた状態と、スパイラルローラ48から離間させた状態とに切り替える制御を行うことができる。
As shown in FIG. 10, the
また、図2の破線で示したように、メインブレード62の付勢力を大きくして、スパイラルローラ48を圧胴40から離間させることも考えられる。これにより、待機中などの非塗布時や液体クリーニング停止時におけるスパイラルローラ48と被塗布媒体の間の摩擦を回避でき、また、圧胴40に設けられたグリッパ(不図示)の段差部分とスパイラルローラ48の接触も回避させることができる。なお、スパイラルローラ48を圧胴40から離間させてプッシュラッチ78(図10参照)により固定支持をしておけば、さらに装置の信頼性が向上する。
Further, as shown by a broken line in FIG. 2, it is conceivable that the urging force of the
上記構成からなる液体塗布装置42によれば、液体噴射部52によって幅方向の処理液付与幅が制御され、メインブレード62によって、用紙搬送方向(スパイラルローラ48における円周方向)の液体与範囲が制御される。
According to the
また、図2で説明した形態に代えて、図11に示すように、メインブレード62の付勢力を切り替え可能とし、スキージブレード60を用いることなくメインブレード62のみ(1枚のブレードのみ)で塗布制御を行う液体塗布装置42´の形態も可能である。
Further, instead of the configuration described with reference to FIG. 2, the urging force of the
その他、図示しないが、液体噴射部52を備えず、スパイラルローラ48を容器50内に導入された浸透抑制剤に浸すことで、スパイラルローラ48の外周面に浸透抑制剤を付着させてもよい。
In addition, although not shown, the
また、表面に塗工層が施された記録媒体14、又は、潤滑成分を含む液体が付与された記録媒体14を使用すれば、非塗布部でもスパイラルローラ48と記録媒体14との接触摩擦の低減が図れ、一段と安定で信頼性の高い塗布ができる。
Further, if the
本実施形態で用いる浸透抑制剤としては、表1に記載したLX−1やLX−2などのポリマー粒子を水や溶剤に添加したラテックス溶液が好適に用いられ、調液の一例を後述の『<各液の調整>(1)浸透抑制剤の調整』に示す。 As the penetration inhibitor used in the present embodiment, a latex solution obtained by adding polymer particles such as LX-1 and LX-2 described in Table 1 to water or a solvent is suitably used. <Adjustment of each solution> (1) Adjustment of permeation inhibitor ”.
上記[表1]中、「Tg」は、液中に添加されているポリマーのガラス転移点、「MFT」は、該ポリマーの最低造膜温度(Minimum film forming temperature)、「Tm」は、該ポリマーの融点である。 In the above [Table 1], “Tg” is the glass transition point of the polymer added in the liquid, “MFT” is the minimum film forming temperature of the polymer, and “Tm” The melting point of the polymer.
もちろん、浸透抑制剤は、ラテックス溶液に限定されるものではなく、例えば、平板粒子(雲母等)や撥水剤(フッ素コーティング剤)などを適用することも可能である。 Of course, the penetration inhibitor is not limited to the latex solution, and for example, tabular grains (mica and the like), water repellent (fluorine coating agent) and the like can be applied.
浸透抑制剤を塗布する液体塗布装置42(42’)の下流側に配置された用紙押さえ44(図2,図11参照)は、圧胴40の周面に給紙された記録媒体14の両端や後端を押さえながら圧胴40の回転方向に送り出すためのローラである。
A sheet presser 44 (see FIGS. 2 and 11) disposed on the downstream side of the liquid application device 42 (42 ′) for applying the permeation suppressor is arranged at both ends of the
浸透抑制剤乾燥ユニット46には、50〜130℃の範囲で温度制御可能なヒータと、5〜50m/sの風速で下流に向かって吹き出すファンが設けられる。塗布胴である圧胴40に保持された記録媒体14は、浸透抑制剤乾燥ユニット46に対向する位置から下流を通過する際、ヒータによって50〜130℃に熱せられた熱風がファンにより記録媒体14に当てられ、記録媒体14を加熱して浸透抑制剤をプレ乾燥する。
The permeation suppression
浸透抑制処理部24に続いて処理液付与部26が設けられている。浸透抑制処理部24の圧胴40と処理液付与部26の圧胴86との間には、これらに対接するようにして渡し胴84が設けられている。これにより、浸透抑制処理部24の圧胴40に保持された記録媒体14は、浸透抑制処理とプレ乾燥が行われた後に、渡し胴84を介して、グリッパ(図1中不図示、図12の符号91又は92)で処理液付与部26の圧胴86に受け渡される。
A treatment
(渡し胴の構造)
ここで、渡し胴84の構造例について説明する。
(Transfer cylinder structure)
Here, a structural example of the
図12は渡し胴84の構造例(第1例)の詳細を示す断面図であり、図13は図12のA−A線に沿う断面図(渡し胴84の中心軸を含む切断面による断面図)である。図12には、先の記録媒体(図12の左側)が渡し胴84から圧胴86に受け渡され、該記録媒体の先端部を圧胴86のグリッパ87が挟持して搬送し、さらに、次の記録媒体(図12の右側)が圧胴40から渡し胴84に受け渡され、次の記録媒体の先端部を渡し胴84のグリッパ91が挟持して搬送する状態を図示する。
12 is a cross-sectional view showing details of a structural example (first example) of the
これらの図面に示したように、渡し胴84の外周部には記録媒体14(以下「用紙」という場合がある。)を挟み込んで(咥えて)保持・搬送するためのグリッパ91、92が2ケ所に対称に配置されている。このグリッパ91、92を備えた渡し胴84の内部には、記録媒体14に向けて乾燥用の熱風を噴射するための熱風噴射部材96が固定設置されている。また、渡し胴84における2カ所のグリッパ支持部101,102以外の渡し胴周面領域には、その熱風を通過させるための開口部104、105が形成されている。
As shown in these drawings, there are two
熱風噴射部材96は、渡し胴84と同軸の円筒形状を有し、その周面の一部領域(図12において周面下側の領域)に熱風の吹き出し口となる多数の孔108が形成されている。
The hot
当該熱風噴射部材96の内部には加熱手段としてのヒータ110が設置されている。ヒータ110は、渡し胴84の中心部にその軸に沿って延在する形態で配置される。なお、ヒータ110として、例えば、ハロゲンヒータ、赤外線(IR)ヒータを用いることができる。この熱風噴射部材96の軸方向から熱風送風機(図12中不図示、図14参照)によって熱風を導入し、ヒータ110によって温調して熱風噴射部材96の吹き出し口(孔108)から噴射する構成となっている(図13参照)。
Inside the hot
すなわち、図13のように、熱風噴射部材96の軸方向端部(図13において右端部)は、熱風発生手段としての送風機(図13中不図示、図14参照)を接続するための熱風供給口114が形成されている。この熱風供給口114を介して熱風噴射部材96内に温風が導入され、当該加熱空気がさらにヒータ110によって加熱温調され、熱風噴射部材96の吹き出し口(孔108)から外に向かって放出される。
That is, as shown in FIG. 13, the axial end portion (right end portion in FIG. 13) of the hot
さらに、当該渡し胴84の内側かつ当該熱風噴射部材96の外側には、記録媒体14に噴射される熱風の用紙搬送方向の噴射範囲を規制する噴射規制部材116が配置されている(図12参照)。この噴射規制部材116は、渡し胴84とは独立に設けられている部材であり、渡し胴84と同軸の円筒形状を有し、軸を中心に回動可能に取り付けられている。噴射規制部材116の周面には熱風噴射部材96からの熱風を通過させる通過開口118と、熱風の通過を遮る遮蔽部120とが形成されている。
Further, on the inner side of the
噴射規制部材116の回転を制御することにより、熱風噴射部材96の吹き出し口(孔108)の形成領域と渡し胴84の開口部104、105に対して噴射規制部材116の通過開口118の位置を相対的に移動させ、用紙搬送方向に関する熱風の噴射範囲を拡縮することができる。
By controlling the rotation of the
図13における符号122は、噴射規制部材116を回転自在に支持する軸受けである。噴射規制部材116を回転駆動させる手段として、噴射規制部材116の周面の適宜位置(本例では噴射規制部材116の端部周面)にギア124が形成され、噴射規制部材駆動用モータ126と該モータの動力をギア124に伝達する駆動ギア128が設けられている。
同様に、渡し胴84は軸受け132により回転自在に支持されており、渡し胴84を回転駆動させる手段として、渡し胴84の周面にギア134が形成され、これに噛合する渡し胴駆動ギア138と、図示せぬモータが設けられている。なお、動力伝達手段としては、歯車伝動機構に限らず、ベルト伝動機構などであってもよい。なお、図13の符号184はセンサ181の接点(検出信号の取出部及び電源の供給部)を示している。
Similarly, the
上記構成の渡し胴84と対向する位置には、記録媒体14を静電吸引するとともに、上述した熱風を排出するための開口(排気孔152)が幅方向や搬送方向に沿って多数配置された搬送ガイド150が設けられている(図12参照)。この搬送ガイド150は、記録媒体14の搬送路を構成する所定位置に固定設置されており、排気孔152を介して搬送ガイド150に流れ込んだ熱風は当該搬送ガイド150の排気接続口154から排出される。
A large number of openings (exhaust holes 152) for electrostatically attracting the
また、搬送ガイド150には、電磁誘導式の加熱手段156が設けられており(図1参照)、当該搬送ガイド150に接触して搬送される記録媒体14は50〜90℃に加熱される。
The
グリッパ91,92で渡し胴84に受け渡された記録媒体14は搬送ガイド150に静電吸引されながら渡し胴84から噴射される熱風で表面が加熱乾燥される。このとき、記録媒体14(用紙)は間隔をもって搬送されているので、噴射した熱風は用紙の後端と次に搬送される用紙の先端との隙間から搬送ガイド150の開口152を通して排気される。このため、加熱乾燥してもシワやベコなどの不具合を生じにくく排気孔の痕も残りにくく、装置の蒸気汚染も防止できる。
The surface of the
さらに、搬送ガイド150から排気した熱風を噴射部に戻したり、熱風発生手段の熱交換機として用いたりすることにより、熱効率が向上し装置の蒸気汚染も防止できる。
Furthermore, by returning the hot air exhausted from the
図14に、熱風発生手段の構成例を示す。図示のように、熱風発生手段として機能する送風機160は、送風口162の付近にヒータ164が設けられており、この送風口162が管路166を介して熱風噴射部材96(図13参照)の熱風供給口114に接続される。
FIG. 14 shows a configuration example of the hot air generating means. As shown in the figure, the
また、図13で説明した搬送ガイド150の排気接続口154は、図14の排気管路170に接続されている。排気管路170は、送風機160の排気管路172と近接して熱交換部174を構成し、搬送ガイド150から排気した空気の熱を送風機160への吸気の加熱に利用する熱交換を行う。
Further, the
図12〜図14で説明した構成によれば、渡し胴84のグリッパ91又は92に保持された用紙は搬送ガイド150に静電吸引されているので、記録面(浸透抑制剤が付与された面)が渡し胴84の部材に接触せず、また、加熱乾燥してもシワやベコなどの不具合を生じにくく排気孔の痕も残りにくい。
According to the configuration described with reference to FIGS. 12 to 14, the sheet held by the
また、搬送ガイド150における用紙間の隙間から熱風を排気する構成に加えて、搬送ガイド150の排気幅を用紙幅より広くした構成により、熱風を幅方向にも速やかに移動可能であり、用紙の乾燥や乾燥風の排出回収が一層安定化する(図13参照)。
In addition to the configuration in which the hot air is exhausted from the gap between the sheets in the
図15(a)には、搬送ガイド150の記録媒体吸着面の設けられた開口151の配列(パターン)を図示する。開口の径をφ0.5〜3mm、開口の数をピッチで穴径の2〜5倍の千鳥配置にするのが好ましい。また、開口152の径を変えたり、開口151の数を増したりすることも可能である。図15(b)には、搬送方向の上流ほど開口151直径を大きくするとともに、幅方向の中央部の開口径を端部に比べて大きくした開口151のパターン有する搬送ガイド150を図示する。図15(b)に示すパターンを適用すると、用紙後端が搬送ガイドから抜け出した後の乾燥風の排気効率がより向上する。また、幅方向の中央部の吸引量を強くすることにより、用紙吸着性が向上し狭幅紙の吸引ロスも低減する。
FIG. 15A illustrates an arrangement (pattern) of the
図16は、搬送ガイド150上における用紙と熱風噴射エリアの関係を模式的に示した平面図である。図16の符号14-1は下流側の用紙であり、符号14-2は次の用紙を示している。また、図中二点鎖線で示した領域(符号180)は、先行する下流側の用紙14-1に対して渡し胴84から噴射される熱風の噴射領域を示している。
FIG. 16 is a plan view schematically showing the relationship between the sheet on the
(用紙間の隙間について)
搬送される用紙と用紙の隙間は、図16のように、下流側用紙14-1と上流側用紙14-2の双方の少なくとも一部が搬送ガイド150と対向する位置(吸着可能な位置)にあるとき、下流側用紙14−1に熱風噴射部材96から噴射される風量より、用紙と用紙の隙間から排気される風量の方が多くなるように設定されており、下流と上流の用紙14-1、14-2で搬送ガイド150上面が半密閉状態にあっても、グリッパ91又は92で渡し胴84に搬送され湿り空気層を形成した用紙が表面蒸発を行う際の蒸気の滞留を低減し、乾燥を促進して機内の蒸気汚染も防止している。
(About gaps between paper)
As shown in FIG. 16, the gap between the transported paper and the paper is at a position where at least a part of both the downstream paper 14-1 and the upstream paper 14-2 is opposed to the transport guide 150 (position that can be sucked). In some cases, the amount of air exhausted from the gap between the paper and the paper is set to be larger than the amount of air jetted from the hot
具体的には、下流側用紙14-1と上流側用紙14-2の双方が搬送ガイド150と対向する位置にある時の噴射規制部材116と渡し胴84の開口部104、105とで決まる最大噴射風量より、用紙と用紙の隙間に相当する位置にある搬送ガイド150の開口からの排気風量を多くしてある。特に、図17に示すように、渡し胴84の回転中心を基準にした場合の下流側用紙14-1に対する熱風噴射範囲に相当する噴射角RAより用紙と用紙の隙間に相当する吸引角RBを大きくする構成が、空気の流れがスムーズになり、乾燥ムラも低減して好適である。噴射角RAは、噴射規制部材116の開口の縁と渡し胴84の開口部104の縁で規定される。吸引角RBは下流側用紙14-1の後端と上流側用紙14-2の先端で規定される。
Specifically, the maximum is determined by the
用紙の種類(塗工層、坪量など)や温湿度、浸透抑制剤付与量や後述する処理液付与量などの設定情報、若しくは検出情報を基に噴射規制部材116の回動位置制御し、噴射角RAを調整することにより、乾燥量を調整している。このように熱風噴射範囲の制御が可能なため、強い熱風を最適な時間だけ噴射できるので、乾燥の立ち上がりも速く、ポリマー粒子の溶融状態や成膜欠陥(空隙率)、溶媒の乾燥量や浸透量のバラツキが低減し、画像品質や定着品質の安定化も可能となる。なお、搬送ガイド150に設けた図示せぬ超音波振動式の加振手段も制御すれば、一層応答性に優れた制御も可能で乾燥性が一段と安定する。
Based on setting information such as paper type (coating layer, basis weight, etc.), temperature / humidity, permeation suppression agent application amount and treatment liquid application amount described later, or detection information, the rotational position of the
また、渡し胴84のグリッパ支持部101,102には赤外線温度計や赤外線水分計などの温度若しくは水分の測定手段としてのセンサ181が設けられており、該センサ181の測定結果に応じて噴射規制部材116が制御される。例えば、センサ181により用紙先端付近の同一箇所の温度若しくは水分の時間変化(特に立ち上がり特性)を測定し、この測定結果に基づいて噴射規制部材116を制御することにより、渡し胴84で乾燥中の用紙に対しても熱風の噴射範囲を補正できるので、用紙ごとの紙厚や吸湿度合い、浸透抑制剤付与量や後述する処理液付与量などのバラツキに対しても安定した乾燥が可能となる。
Further, the
(渡し胴乾燥処理の説明)
次に、渡し胴乾燥の詳細について説明する。
(Description of the transfer drum drying process)
Next, details of the transfer drum drying will be described.
図18はセンサ181によるモニタ位置183の例を示す図である。ここでは面付け(8ページ)の印刷を例示するが、多面取りの印刷形態には限定されず、1枚の用紙に1ページ分の印刷を行うものであってもよい。
FIG. 18 is a diagram illustrating an example of the
図18の上方向が印刷方向(用紙搬送方向)であり、用紙サイズL×Wのうち、先端部余白M1(グリッパ91,92による咥えしろとなる部分)、後端部余白M2、左余白M3、右余白M4をとった内側が印刷有効領域186である。なお、この印刷有効領域186の全面に浸透抑制剤が付与される。そして、この印刷有効領域の内側に、製品仕上げ寸法α×βとその天地左右に所定量の断ちしろγ、δを確保した画像記録が行われる。
The upper direction in FIG. 18 is the printing direction (paper transport direction), and among the paper size L × W, the leading edge margin M 1 (the portion to be adjusted by the
図18において、用紙の余白領域の用紙幅方向の中央付近に符号183を付して斜線ハッチで示した部分がセンサ181のモニタ位置183である。図17で説明したように、渡し胴84の各グリッパ91,92について同じ場所にセンサ181を配置することにより、当該渡し胴84に記録媒体14が受け渡たされたときから次の圧胴へ受け渡すまでの間における温度を連続的に検出できる。温度の時間変化を記録することにより、渡し胴84と搬送ガイド150で記録媒体14の乾燥を始めてからの表面温度の時間変化(立ち上がりカーブ)を取得できる。
In FIG. 18, a
図19は取得される表面温度の時間変化の一例を示すグラフである。横軸は乾燥時間、縦軸は表面温度を表す。また、縦軸の「MFT」は、塗布液中に添加されているポリマーの最低造膜温度を示している。 FIG. 19 is a graph showing an example of the time variation of the acquired surface temperature. The horizontal axis represents the drying time, and the vertical axis represents the surface temperature. “MFT” on the vertical axis represents the minimum film-forming temperature of the polymer added to the coating solution.
図示のように、搬送ガイド150による加熱と渡し胴84から噴射する乾燥風による加熱で検出直後から温度が急激に上昇し、湿り空気が形成される。その後、蒸発が続くときに、ある平衡状態になり、水分が減ってくるとまた右上がりに上昇する。
As shown in the figure, the temperature rises rapidly immediately after detection by heating by the
浸透抑制剤や後述する処理液の付与量は1〜10μmの液膜厚なので、かかる温度変化が短時間で起こる。図示の位置に放射温度センサを設けることにより、グリッパ91又は92が用紙を咥えたときから、すぐに温度の立ち上がりに入り、この温度変化の勾配を見て噴射規制部材116の回動を制御する。
Since the application amount of the permeation inhibitor and the treatment liquid described later is 1 to 10 μm, the temperature change occurs in a short time. By providing a radiation temperature sensor at the illustrated position, the temperature rises immediately after the
実線(f1)は本実施形態によって乾燥量を適切に制御した場合のグラフである。破線(f2)は、乾燥が強すぎる場合の比較例である。この場合、水などの溶媒蒸発前に添加ポリマーの成膜が始まるので乾燥不良になりやすい(符号Bの点でポリマーが成膜する)。一方、破線(f3)は、乾燥が弱すぎる場合の比較例である。この場合、符号Cの点でポリマーが成膜するが、水などの溶媒の乾燥に時間がかかりすぎるため、搬送ガイド150の通過時間内で乾燥しきれず、記録媒体14に水などの溶媒が残り、インクによる描画性や定着性が低下するという問題がある。
A solid line (f 1 ) is a graph when the drying amount is appropriately controlled according to the present embodiment. A broken line (f 2 ) is a comparative example when drying is too strong. In this case, since the film formation of the added polymer starts before the evaporation of the solvent such as water, it tends to cause poor drying (the polymer film is formed at the point B). On the other hand, the broken line (f 3 ) is a comparative example when drying is too weak. In this case, although a polymer film is formed at the point C, since it takes too much time to dry the solvent such as water, it cannot be dried within the passage time of the
これら比較例(f2)(f3)における問題が生じないように、本実施形態では、表面温度の時間変化を計測して適切に乾燥量を制御する(f1)。 In this embodiment, the amount of drying is appropriately controlled by measuring the time change of the surface temperature (f 1 ) so as not to cause problems in these comparative examples (f 2 ) and (f 3 ).
乾燥量の制御は、熱風の温度、風量、搬送ガイド150による吸引量等の複数のパラメータが考えられる。ここでは、熱風の噴射量と用紙間の隙間からの吸引量のそれぞれの直接的な量的特定に代えて、これらと相関のある熱風の用紙搬送方向の噴射範囲と、用紙間の隙間量の関係について考慮する場合を説明する。
The drying amount can be controlled by a plurality of parameters such as the temperature of hot air, the amount of air, and the amount of suction by the
本例の渡し胴84は、2つのグリッパで2枚分の用紙を搬送する構成であるため、取り扱う用紙の最大長さと、渡し胴84の直径の設計によって用紙間の隙間(連続給紙時の最大隙間)が決定される。これに対し、熱風の噴射範囲(図17で説明した噴射角度RB)は、噴射規制部材116の回動位置によって可変制御できる。記録媒体14に対する乾燥風の噴射開始位置(噴射範囲の先端位置)は、グリッパ支持部112の開口によって規定されるため一定である。噴射終了位置(噴射範囲の後端位置)は噴射規制部材116の開口の位置によって調整できる。センサ181による表面温度の測定結果に応じて、噴射規制部材116を回動させることで、乾燥風の噴射範囲の終わり位置を適切に制御できる。用紙搬送方向の噴射範囲(噴射角度)が大きいほど吸引量は大きくなる。
Since the
図17において、上流側用紙14-2は、搬送ガイド150による搬送初期の状況であり、搬送ガイド150による加熱及び渡し胴84からの熱風噴射によって用紙表面付近に湿り空気層が形成される段階である。この段階では水などの溶媒蒸発量はまだ少ない。
In FIG. 17, the upstream side paper 14-2 is in an initial state of conveyance by the
やがて渡し胴84の回転に伴い搬送ガイド150に沿って用紙が下流へと搬送され、この間に加熱乾燥のプロセスが進行する(図19参照)。図17の下流側用紙14-1の位置付近では、表面から蒸発が多く、蒸気が発生する。
Eventually, as the
センサ181によって温度や水などの溶媒の時間変化(好ましくは、立ち上がり特性)を測定して噴射規制部材116の回動位置を制御することによって、渡し胴84で乾燥中の用紙に対しても熱風の噴射範囲を補正できる。これにより、用紙ごとの紙厚や吸湿度合い、浸透処理液や後述する処理液の付与量などのバラツキに対しても安定した乾燥が可能となる。
The
次に、渡し胴の他の構造例(第2例)を説明する。 Next, another structural example (second example) of the transfer drum will be described.
図20に、渡し胴の構造例(第2例)を示す。図20において、図1で説明した構成と同一又は類似する部材には同一の符号を付し、その説明は省略する。図20の第2例は、図12〜17で説明した第1例の熱風噴射部材96における温風噴射用の開口の機能を渡し胴の本体に形成した開口によって実現する態様である。
FIG. 20 shows a structural example (second example) of the transfer drum. 20, members that are the same as or similar to the components described in FIG. 1 are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted. The second example of FIG. 20 is a mode in which the function of the hot air injection opening in the hot
すなわち、図20に示すとおり、渡し胴84’は、グリッパ支持部101,102以外の渡し胴外周面に熱風を放射状に噴射するための噴射開口109が幅方向や搬送方向に沿って多数形成されている。そして、渡し胴84’の内部に、噴射範囲を制御する噴射規制部材116が配設される。噴射規制部材116は、渡し胴84’と同軸に配置され、渡し胴84’に対して相対的に回動制御可能であるとともに、渡し胴84’と一緒に回転する。これにより、記録媒体14に対して噴射用の噴射開口109は一定の関係に保たれる。
That is, as shown in FIG. 20, the
また、渡し胴84’の外側には、記録媒体14への熱風の噴射開始位置を規制するための遮蔽部材188が配設されている。この遮蔽部材188は、圧胴40と渡し胴84’の間における用紙受け渡し部分の渡し胴84’回転方向上流側には配置されている。圧胴40からグリッパ91又は92に渡された記録媒体14に対して遮蔽部材188の端部188Aを通過した熱風が噴射されることになる。なお、当該遮蔽部材188は、機内の不要部分へ熱風の流出を抑制する機能も果たす。
Further, a shielding
渡し胴84’と対向して配置される搬送ガイド150の構成は、図12で説明したとおりである。搬送ガイド150の排気幅を用紙幅より広くすれば熱風を幅方向にも速やかに移動可能で用紙の乾燥や乾燥風の排出回収が一層安定化する。搬送ガイド150の排気量は、搬送方向上流側ほど開口の径や数を増すなどすれば用紙後端が搬送ガイド150から抜けた後の乾燥風の排出効率がより向上する。
The configuration of the
さらに、渡し胴84’の周面に形成した噴射開口109の噴射量を開口の径や数を増すなどして用紙の後端や幅方向の中央部ほど噴射量を多くすれば乾燥風の流れが一段とスムーズになり乾燥がさらに安定する。
Furthermore, the flow of drying air can be increased by increasing the spray amount of the
図21(a)〜(c)にその一例を示す。図21(a)〜(c)は渡し胴84’における噴射開口109の形成例を模式的に描いた平面展開図である。同図において上側が用紙搬送方向の下流側(用紙先端側)である。
An example is shown in FIGS. FIGS. 21A to 21C are developed plan views schematically illustrating an example of forming the injection opening 109 in the
図21(a)は、すべての噴射開口109の直径を同一とする開口パターンである。一方、図21(b)は、幅方向の中央部ほど噴射開口109の直径を大きく、また、搬送方向の上流ほど噴射開口109の直径を大きくした開口パターンである。また、図21(c)に示す開口パターンは、幅方向の中央部ほど噴射開口109の直径を大きく、また、搬送方向の下流ほど噴射開口109の直径を大きくした開口パターンである。具体的には、噴射開口109の径をφ0.3〜3mm、噴射開口109の数をピッチで穴径の2〜5倍の千鳥配置にするのが好ましい。図21(b)に示す開口パターンを適用すると、搬送方向下流側に比べて搬送方向上流側の熱風の噴射量が大きくなるので、記録媒体14の先端部の乾燥が促進される。一方、図21(c)に示す開口パターンを適用すると、搬送方向上流側に比べて搬送方向下流側の熱風の噴射量が大きくなるので、記録媒体14の後端部の乾燥が促進される。
FIG. 21A shows an opening pattern in which all the
上記のごとく構成された渡し胴84’によれば、図22に示すように、渡し胴84’の回転中心を基準にした場合の下流側用紙14-1に対する熱風噴射範囲に相当する噴射角RAより用紙と用紙の隙間に相当する吸引角RBを大きくして排気量を高める構成により、空気の流れがスムーズになり、乾燥ムラも低減して好適である。
According to the
また、渡し胴84’の内側に設けた噴射規制部材116により、搬送ガイド150の対面など乾燥に不必要な熱風の噴射を防止し、用紙の種類(塗工層、坪量など)や、センサ181によって測定される温湿度、浸透処理液や後述する処理液の付与量などの設定情報や検出情報をもとに乾燥量を調整できる。
In addition, the
このように噴射範囲の制御が可能なので、強い熱風を最適な時間だけ噴射でき、乾燥の立ち上がりが速く、ポリマー粒子のMFTに適した温度に調整できる。このため、溶融状態や成膜欠陥(空隙率)、溶媒の乾燥量や浸透量のバラツキが低減し、画像品質や定着品質の安定化も可能となる。搬送ガイド150に設けた超音波振動式の加振手段(不図示)も制御すれば、一層応答性に優れた制御も可能で乾燥性が一段と安定する。
Since the spraying range can be controlled in this way, strong hot air can be sprayed for an optimal time, the rise of drying is fast, and the temperature can be adjusted to a temperature suitable for MFT of polymer particles. Therefore, variations in the melted state, film formation defects (porosity), solvent drying amount and penetration amount are reduced, and image quality and fixing quality can be stabilized. If the ultrasonic vibration type vibration means (not shown) provided in the
図20〜22で説明した渡し胴84(または84’)の構成は、図1における他の渡し胴214、304についても適用される。なお、渡し胴84’の図面に形成した噴射開口109の噴射量は、用紙の後端や幅方向の中央部の他、用紙の先端を多くして、用紙後端の搬送ガイド150への吸着性を向上させることで、浮きを低減させるようにしてもよい。
The configuration of the transfer cylinder 84 (or 84 ') described in FIGS. 20 to 22 is also applied to the
(処理液付与部26の説明)
次に、渡し胴84の後段に配置される処理液付与部26(図1参照)について説明する。
(Description of treatment liquid application unit 26)
Next, the treatment liquid application unit 26 (see FIG. 1) disposed at the subsequent stage of the
処理液付与部26には、圧胴86の回転方向(図1において反時計回り方向)に関して上流側から順に、圧胴86の周面に対向する位置に、処理液ヘッド202、処理液乾燥ユニット204が設けられている。
In the treatment
処理液ヘッド202は、圧胴86に保持される記録媒体14に対して処理液を打滴するものであり、印字部28に配置される各インクヘッド210Y,210M,210C,210Kと同様の構成が適用されるが、処理液(凝集処理剤)の粘度や表面張力、pH(水素イオン濃度)などに応じて、ノズルの形状や表面処理、駆動波形などを調整してもよい。
The
なお、処理液ヘッド202に代わり、図2〜図11を用いて説明した浸透抑制処理部24と同様の構成を適用してもよい。
Instead of the
また、処理液付与部26において記録媒体14を保持搬送する圧胴86は、記録媒体14の先端部を保持するグリッパ87(図12参照)が外周面に対して段差を有して配置されているため、処理液付与部26のスパイラルローラ48(図2参照)は、当該グリッパ87の部分で対応する圧胴の外周面から離間して段差を回避するように構成されている。なお、図12に示すグリッパ87の配置及びローラの離間構造は、記録媒体を搬送する他の圧胴40,306,326(図1参照)についても適用されている。一方、印字部28の圧胴216については、ヘッド210K、210C、210M、210Yと記録媒体とを近接させる必要があるので、グリッパ87を外周面から突出させないような構造が適用される。
In addition, the
処理液乾燥ユニット204については、上述した浸透抑制処理部24の浸透抑制剤乾燥ユニット46と同様の構成が適用される。処理液乾燥ユニット204には、50〜130℃の範囲で温度制御可能なヒータ(不図示)と、5〜50m/sの風速で下流に向かって吹出すファン(不図示)が設けられる。処理液付与部26の圧胴86に保持された記録媒体14は、処理液乾燥ユニット204に対向する位置から下流を通過する際、ヒータによって50〜130℃に熱せられた熱風がファンにより記録媒体14に当てられ、記録媒体14を加熱して処理液を乾燥する。
About the process
本例で用いられる処理液は、後段の印字部28に配置される各インクヘッド210K、210C、210M、210Yから記録媒体14に向かって吐出されるインクに含有される色材を凝集させる作用を有する酸性液が好ましい。具体的には、後述の表2に記載の処理液や、2−ピロリドン−5−カルボン酸、リン酸、コハク酸、クエン酸などの酸を添加した処理液が考えられる。
The processing liquid used in this example has an action of aggregating the color materials contained in the ink ejected from the respective ink heads 210K, 210C, 210M, and 210Y disposed in the
なお、グリセリンなどの高沸点溶媒や表1に記載したLX−1やLX−2などのポリマー粒子などを少量添加して処理液の浸透を抑制することで、前述の浸透抑制層を不要にするも可能である。そのため、このような浸透抑制効果を有する処理液を液体塗布装置42で塗布することとすれば、処理液付与部26の圧胴86、処理液塗布装置202、及び処理液乾燥ユニット204などが不要となる。
In addition, by adding a small amount of a high boiling point solvent such as glycerin or polymer particles such as LX-1 or LX-2 described in Table 1, the above-described permeation suppression layer is made unnecessary by suppressing the permeation of the treatment liquid. Is also possible. Therefore, if the treatment liquid having such a permeation suppression effect is applied by the
処理液付与部26に続いて印字部28が設けられている。処理液付与部26の圧胴86と印字部28の圧胴216との間には、これらに対接するようにして渡し胴214が設けられている。これにより、処理液付与部26の圧胴86に保持された記録媒体14は、処理液が付与されて凝集処理剤層が形成された後に、渡し胴214を介して、グリッパ(不図示)で印字部28の圧胴216に受け渡される。
A
なお、渡し胴214の周面に対向する位置に、前記の渡し胴84と同様に、搬送ガイド150が設けられている。そして、渡し胴214から吹き出す50〜130℃の熱風と、50〜90℃に温調した静電吸引式の搬送ガイド150によって描画面を非接触搬送しながら、描画面を40〜60℃の範囲で加熱乾燥し、記録媒体14上に固体状又は半固溶状の凝集処理剤層(処理液が乾燥した薄膜層)を形成する。ここでいう「固体状又は半固溶状の凝集処理剤層」とは、[数1]に定義する含水率が0〜70%の範囲のものを言うものとする。
A
渡し胴214の構成は、既述した浸透抑制処理部24の渡し胴84、84’と同様の構成であるため、その説明は省略する。
The configuration of the
(印字部28の説明)
印字部28には、30〜50℃に温調した圧胴216の回転方向(図1において反時計回り方向)に関して上流側から順に、圧胴216の周面に対向する位置に、ブラック(K)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)の4色のインクにそれぞれ対応したインクヘッド210K、210C、210M、210Yが設けられている。
(Description of printing unit 28)
Black (K) is placed on the
各インクヘッド210K、210C、210M、210Yは、インクジェット方式の記録ヘッド(インクジェットヘッド)が適用される。各インクヘッド210K、210C、210M、210Yは、それぞれ対応する色インクの液滴を圧胴216に真空吸着や静電吸着した状態で保持された記録媒体14に向かって吐出する。
As each of the ink heads 210K, 210C, 210M, and 210Y, an ink jet type recording head (ink jet head) is applied. Each of the ink heads 210K, 210C, 210M, and 210Y discharges the corresponding color ink droplets toward the
本例では、KCMYの標準色(4色)の構成を例示するが、インク色や色数の組み合わせについては本実施形態に限定されず、必要に応じて淡インク、濃インク、特別色インクを追加してもよい。例えば、ライトシアン、ライトマゼンタなどのライト系インクを吐出するインクヘッドを追加する構成も可能であり、各色ヘッドの配置順序も特に限定はない。 In this example, the configuration of KCMY standard colors (four colors) is illustrated, but the combination of ink color and number of colors is not limited to this embodiment, and light ink, dark ink, and special color ink are used as necessary. May be added. For example, it is possible to add an ink head that discharges light-colored ink such as light cyan and light magenta, and the arrangement order of the color heads is not particularly limited.
〔ヘッドの構造〕
次に、各ヘッドの構造について説明する。色別のヘッド210K、210C、210M、210Yの構造は共通しているので、以下、これらを代表して符号210によってヘッドを示すものとする。なお、先にも述べたが、処理液付与部26に用いられる処理液塗布装置202についてもインクヘッド210と同様の構造を採用してもよい。
[Head structure]
Next, the structure of each head will be described. Since the structures of the color-
図23(a)はインクヘッド210の構造例を示す平面透視図であり、図23(b) はその一部の拡大図である。記録媒体14上に印字されるドットピッチを高密度化するためには、インクヘッド210におけるノズルピッチを高密度化する必要がある。本例のインクヘッド210は、図23(a)、(b) に示したように、インク吐出口であるノズル281と、各ノズル281に対応する圧力室282等からなる複数のインク室ユニット(記録素子単位としての液滴吐出素子)283を千鳥でマトリクス状に(2次元的に)配置させた構造を有し、これにより、ヘッド長手方向(用紙搬送方向と直交する方向)に沿って並ぶように投影される実質的なノズル間隔(投影ノズルピッチ)の高密度化を達成している。
FIG. 23A is a plan perspective view showing a structural example of the
記録媒体14の搬送方向(図23中矢印S)と略直交する方向(図23中矢印M)に画像形成領域の全幅に対応する長さにわたり1列以上のノズル列を構成する形態は図示の例に限定されない。例えば、図23(a)の構成に代えて、図24に示すように、複数のノズル281が2次元に配列された短尺のヘッドモジュール280’を千鳥状に配列して繋ぎ合わせることで長尺化することにより、全体として記録媒体14の画像形成領域の全幅に対応する長さのノズル列を有するラインヘッドを構成してもよい。
A configuration in which one or more nozzle rows are formed in a direction corresponding to the entire width of the image forming region in a direction (arrow M in FIG. 23) substantially orthogonal to the conveyance direction of the recording medium 14 (arrow S in FIG. 23) is illustrated. It is not limited to examples. For example, instead of the configuration of FIG. 23 (a), as shown in FIG. 24,
各ノズル281に対応して設けられている圧力室282は、その平面形状が概略正方形となっており(図23(a)、(b)参照)、対角線上の両隅部の一方にノズル281への流出口が設けられ、他方に供給インクの流入口(供給口)284が設けられている。なお、圧力室282の形状は、本例に限定されず、平面形状が四角形(菱形、長方形など)、五角形、六角形その他の多角形、円形、楕円形など、多様な形態があり得る。
The
図25は、インクヘッド210における記録素子単位となる1チャンネル分の液滴吐出素子(1つのノズル281に対応したインク室ユニット)の立体的構成を示す断面図(図23中のB−B線に沿う断面図)である。
25 is a cross-sectional view (a line BB in FIG. 23) showing a three-dimensional configuration of one-channel droplet discharge elements (ink chamber units corresponding to one nozzle 281) serving as a recording element unit in the
図25に示したように、各圧力室282は供給口284を介して共通流路285と連通されている。共通流路285はインク供給源たるインクタンク(不図示)と連通しており、インクタンクから供給されるインクは共通流路285を介して各圧力室282に供給される。
As shown in FIG. 25, each
圧力室282の一部の面(図25において天面)を構成している加圧板(共通電極と兼用される振動板)286には個別電極287を備えたアクチュエータ288が接合されている。個別電極287と共通電極間に駆動電圧を印加することによってアクチュエータ288が変形して圧力室282の容積が変化し、これに伴う圧力変化によりノズル281からインクが吐出される。なお、アクチュエータ288には、チタン酸ジルコン酸鉛やチタン酸バリウムなどの圧電体を用いた圧電素子が好適に用いられる。インク吐出後、アクチュエータ288の変位が元に戻る際に、共通流路285から供給口284を通って新しいインクが圧力室282に再充填される。
An
入力画像からデジタルハーフトーニング処理によって生成されるドットデータに応じて各ノズル281に対応したアクチュエータ288の駆動を制御することにより、ノズル281からインク滴を吐出させることができる。記録媒体14を一定の速度で副走査方向に搬送しながら、その搬送速度に合わせて各ノズル281のインク吐出タイミングを制御することによって、記録媒体14上に所望の画像を記録することができる。
By controlling the drive of the
上述した構造を有するインク室ユニット283を図26に示すごとく主走査方向に沿う行方向及び主走査方向に対して直交しない一定の角度θを有する斜めの列方向に沿って一定の配列パターンで格子状に多数配列させることにより、本例の高密度ノズルヘッドが実現されている。
As shown in FIG. 26, the
すなわち、主走査方向に対してある角度θの方向に沿ってインク室ユニット283を一定のピッチdで複数配列する構造により、主走査方向に並ぶように投影(正射影)されたノズルのピッチPNはd×cosθとなり、主走査方向については、各ノズル281が一定のピッチPで直線状に配列されたものと等価的に取り扱うことができる。このような構成により、主走査方向に並ぶように投影される実質的なノズル列の高密度化を実現することが可能になる。
That is, with a structure in which a plurality of
なお、印字可能幅の全幅に対応した長さのノズル列を有するフルラインヘッドで、ノズルを駆動する時には、(1)全ノズルを同時に駆動する、(2)ノズルを片方から他方に向かって順次駆動する、(3)ノズルをブロックに分割して、ブロックごとに片方から他方に向かって順次駆動する等が行われ、記録媒体14の幅方向(搬送方向と直交する方向)に1ライン(1列のドットによるライン又は複数列のドットから成るライン)を印字するようなノズルの駆動を主走査と定義する。 When driving a nozzle with a full line head having a nozzle row having a length corresponding to the entire printable width, (1) all the nozzles are driven simultaneously, (2) the nozzles are sequentially moved from one side to the other. (3) The nozzles are divided into blocks, and each block is sequentially driven from one side to the other, and so on. One line (1 in the width direction of the recording medium 14 (direction perpendicular to the transport direction)) Driving a nozzle that prints a line of dots in a row or a line consisting of dots in a plurality of rows is defined as main scanning.
特に、図26に示すようなマトリクス状に配置されたノズル281を駆動する場合は、上記(3)のような主走査が好ましい。すなわち、ノズル281-11 、281-12 、281-13 、281-14、281-15 、281-16 を1つのブロックとし(他にはノズル281-21 、…、281-26 を1つのブロック、ノズル281-31 、…、281-36 を1つのブロック、…として)、記録媒体14の搬送速度に応じてノズル281-11 、281-12、…、281-16 を順次駆動することで記録媒体14の幅方向に1ラインを印字する。
In particular, when driving the
一方、上述したフルラインヘッドと記録媒体14とを相対移動することによって、上述した主走査で形成された1ライン(1列のドットによるライン又は複数列のドットから成るライン)の印字を繰り返し行うことを副走査と定義する。
On the other hand, by moving the full line head and the
そして、上述の主走査によって記録される1ライン(或いは帯状領域の長手方向)の示す方向を主走査方向といい、上述の副走査を行う方向を副走査方向という。すなわち、本実施形態では、記録媒体14の搬送方向が副走査方向であり、それに直交する方向が主走査方向ということになる。本発明の実施に際してノズルの配置構造は図示の例に限定されない。
The direction indicated by one line (or the longitudinal direction of the belt-like region) recorded by the main scanning is referred to as a main scanning direction, and the direction in which the sub scanning is performed is referred to as a sub scanning direction. That is, in the present embodiment, the conveyance direction of the
また、本実施形態では、ピエゾ素子(圧電素子)に代表されるアクチュエータ88の変形によってインク滴を飛ばす方式が採用されているが、本発明の実施に際して、インクを吐出させる方式は特に限定されず、ピエゾジェット方式に代えて、ヒータなどの発熱体によってインクを加熱して気泡を発生させ、その圧力でインク滴を飛ばすサーマルジェット方式など、各種方式を適用できる。
In this embodiment, a method of ejecting ink droplets by deformation of an
(溶媒乾燥部30の説明)
印字部28に続いて溶媒乾燥部30が設けられている。図27には、溶媒乾燥部30の概略構成を図示する。
(Description of solvent drying unit 30)
Following the
図27に示すように、印字部28の圧胴216と溶媒乾燥部30の圧胴306との間には、これらに対接するように渡し胴304が設けられている。これにより、印字部28の圧胴216に保持された記録媒体14は、各色インクが付与された後に、渡し胴304を介して溶媒乾燥部30の圧胴306に受け渡される。
As shown in FIG. 27, a
渡し胴304の構成は既述した浸透抑制処理部24の渡し胴84(または図17の84’)と同様の構成であるため、その説明は省略する。
Since the configuration of the
渡し胴304の周面に対向する位置には、前記の渡し胴84、84’と同様に、搬送ガイド150が設けられている。そして、渡し胴304から吹き出す50〜130℃の熱風と、50〜90℃に温調した静電吸引式の搬送ガイド150によって描画面を非接触搬送しながら、該描画面を40〜60℃の範囲で加熱し、表面に湿り空気層を形成して、打滴したインクに含まれる水分のうち、主に表面に存在する水を蒸発させる。
A
また、渡し胴304のグリッパ支持部101,102には、センサユニット182が設けられている。該センサユニット182より記録媒体14の非画像部に描画したチェックパターン(例えば、図37のパッチ550)の光学濃度(ここでは反射光量)を読み取り、その読取結果に応じてインク吐出体積や画像データを補正すれば、機内昇温などによりインク吐出体積や処理液付与量などが変化した場合でも、画像濃度の安定化を図ることができる。また、記録媒体14の非画像部に描画したチェックパターンの光学濃度の他、温度や水分量を測定して、リアルタイムで加熱乾燥条件を補正することも可能であり、この場合にはパージインクや画像部の乾燥も安定する。
A
また、記録媒体14における凝集処理剤の塗布部と非塗布部にインクを打滴して、後述するインラインセンサ(図1の符号348)で前記非塗布部に形成したチェックパターンの他、塗布部のチェックパターンチや白地の光学濃度を測定してインクの凝集度合いを検出することで、塗布ローラの回転数や付勢力を制御して凝集処理剤の付与量を制御している。
In addition to the check pattern formed on the non-application portion by an in-line sensor (
なお、チェックパターンを千鳥などのドット分離で形成した場合は、インラインセンサにCCDなどの撮像デバイスを用いることで、光学濃度の測定の他、ドット径を計測して凝集度合いを検出すことも可能であり、一層精度の良い凝集検出が可能となる。なお、チェックパターンの検出方法及び検出結果に基づく温度制御、打滴補正の詳細は、図31〜図39において説明する。 When the check pattern is formed by dot separation such as staggered, it is possible to detect the degree of aggregation by measuring the dot diameter in addition to the optical density measurement by using an imaging device such as a CCD for the in-line sensor. Therefore, it is possible to detect aggregation with higher accuracy. Details of the check pattern detection method, temperature control based on the detection result, and droplet ejection correction will be described with reference to FIGS.
渡し胴304から記録媒体14が受け渡される圧胴306の周面に対向して溶媒乾燥ユニット308が配置される。溶媒乾燥ユニット308には、赤外線照射手段、或いは熱風の噴射手段を用いることができる。溶媒乾燥ユニット308による赤外線の照射や熱風の吹付けにより、圧胴306上の記録媒体14の描画面を40〜80℃に加熱して水分を十分に除去し、乾燥防止や粘度調整用としてインクに含有したグリセリンやジエチレングリコールなどの高沸点溶媒を低粘化する。また、インクに含有したポリマー粒子を溶融成膜すれば、定着性を向上させることも可能である。浸透抑制処理部24で付与された浸透抑制層も処理液付与部26で付与された処理液により、徐々に空隙が形成され高沸点溶媒の記録媒体14への浸透も可能となる。
A
図27には、溶媒乾燥ユニット308の構成例として、圧胴306の外周面に沿ってIRヒータ310と送風ファン312を交互に配置した態様を図示する。図27に示すように、送風ファン312と圧胴306の外周面との間に加熱制御部材(シャッター)314を備え、送風ファン312から放射される風の風量を制御する態様が好ましい。
FIG. 27 illustrates a configuration example of the
図27に示す加熱制御部材314は、送風ファン312と圧胴306の外周面との間をスライド可能に構成され、送風ファン312の放射領域の一部をふさぐことで、記録媒体に放射する風量を低減することができる。なお、図27には、記録媒体14の搬送方向の最下流側の送風ファン312のみに加熱制御部材314を備えているが、もちろん、他の送風ファン312にも加熱制御部材314を備えてもよい。
The
IRヒータ310は、放射熱量が可変可能に構成されており、記録媒体14の表面温度が設定されると、該設定温度に対応してIRヒータ310の放射熱量(または、IRヒータ310のオンオフ)が制御される。
The
本例に示す溶媒乾燥ユニット308は、IRヒータ310の放射熱量及び送風ファン312の風量を適宜制御することで、予め設定された記録媒体の表面温度に対応する放射熱量の制御が行われる。また、渡し胴304に設けられたセンサユニット182から得られる温度情報に基づいて、IRヒータ310の放射熱量制御及び送風ファン312の放射風量を制御する態様も好ましい。
The
渡し胴304のグリッパ支持部101,102に設けられるセンサユニット182は、記録媒体に付着したインクなどの液体の温度を検出する赤外線温度計(図27中不図示、図33に符号520で図示)及び記録媒体に付着した該液体の反射光学濃度を検出する反射型光学センサ(図27中不図示、図33に符号521,522で図示)を含んで構成され、該センサユニット182の温度検出結果(又は、水分量検出結果)に応じて噴射規制部材116が制御されるとともに、インクの光学濃度の検出結果に応じて印字部28の打滴補正を行うことが可能である。
A
例えば、センサユニット182により用紙先端付近の同一箇所の温度若しくは水分の時間変化(好ましくは立ち上がり特性)を測定し、この測定結果に基づいて噴射規制部材116を制御することにより、渡し胴304で乾燥中の用紙に対しても熱風の噴射範囲を補正できるので、用紙ごとの紙厚や吸湿度合い、浸透抑制剤付与量や処理液付与量などのバラツキに対しても安定した乾燥が可能となる。
For example, the
なお、印字部28の記録媒体搬送方向下流側に位置する渡し胴304について説明したが、同様の構成を他の渡し胴に適用することも可能である。
Although the
(熱圧定着部32の説明)
溶媒乾燥部30に続いて熱圧定着部32が設けられている。溶媒乾燥部30の圧胴306と熱圧定着部32の圧胴326との間には、これらに対接するように渡し胴324が設けられている。これにより、溶媒乾燥部30の圧胴306に保持された記録媒体14は、各色インクの水分が除去され高沸点溶媒が低粘化された後に、渡し胴324を介して熱圧定着部32の圧胴326に受け渡される。
(Description of the heat and pressure fixing unit 32)
Subsequent to the
熱圧定着部32には、40〜80℃に温調した圧胴326に対向して、60〜120℃に温調したヒートローラ(定着ローラ)328a,328b,328cが設けられている。ヒートローラ328a,328b,328cはゴムなどの表面にPFAやフッ素系エラストマーなどの撥液材料を被覆したものや、剛材に硬質クロムメッキなどの処理を施したものが望ましい。また、ヒートローラ328a,328b,328cには、離型剤塗布機能付きのクリーニングユニット329が当接されている。離型剤としては一般的な離型用シリコンオイルのほか、用紙浸透性を有する高沸点溶媒としても良く、塗布厚としては30nm〜1μmであることが離型性や光沢度の観点から望ましい。
The heat and
渡し胴324には、巻取式の不織布などを用いたスタンプ型の部材325が配置され、このスタンプ型の部材325が圧胴306や渡し胴324の搬送中に記録媒体14に浸透しきれなかった高沸点溶媒を吸収する。
The
なお、渡し胴324の周面に対向する位置に、前記の渡し胴84,214,304と同様に、搬送ガイド150が設けられている。そして、渡し胴324から吹出す50〜70℃の熱風と、50〜70℃に温調した静電吸引式の搬送ガイド150によって描画面を非接触搬送しながら、描画面を40〜60℃の範囲で加熱し、溶媒乾燥ユニット308で高温に加熱した記録媒体14の面内温度分布やポリマー粒子の皮膜を安定にする。
Note that a
そしてその後、不図示の加熱手段により加熱された圧胴326に受け渡された記録媒体14に対し、ヒートローラ328a,328b,328cにより熱圧することにより、インクに添加したポリマー粒子を十分に成膜することで画像を堅牢化して、記録媒体14に定着させる。
Thereafter, the
図28は、熱圧定着部32の拡大図であり、ローラ切替型の熱圧定着部32の概要を示している。このローラ切替型の熱圧定着部32によれば、記録媒体14に応じた適切な表面光沢を得ることが可能である。
FIG. 28 is an enlarged view of the hot-
具体的には、圧胴326の回転方向(図28において反時計回り方向)に関して上流側から順に、圧胴326の周面に対向する位置に、マット仕上げ用のブラスト処理などを施した凹凸面を有するヒートローラ328a、ゴム表面にPFAなどを被覆した平滑面を有するヒートローラ328b、さらに、金属表面にPFAなどを被覆した平滑面を有するヒートローラ328cが設けられている。
Specifically, an uneven surface subjected to mat finishing blasting or the like at a position facing the peripheral surface of the
また、ヒートローラのニップ圧は、ヒートローラ328a,328bが0.5〜1.5MPa、ヒートローラ328cが1〜2MPaに設定されている。
ヒートローラ328a,328b,328cの圧胴326へのニップ(on)、圧胴326からの離間(解除)(off)の組む合わせ例を表2に示す。
The nip pressure of the heat roller is set to 0.5 to 1.5 MPa for the
Table 2 shows a combination example of the nip (on) of the
表2に示すように、記録媒体14がマットコート紙の場合(組み合わせNo.5)には、ヒートローラ328aのみニップし、ヒートローラ328b,328cは不図示の解除機構により圧胴326から離間させる。この状態で記録媒体14を搬送することで、表面がマット状に仕上がり、熱圧により画像を確実に記録媒体14に定着させることができる。
As shown in Table 2, when the
また、記録媒体14がグロスコート紙の場合(表2の組み合わせNo.2)には、ヒートローラ328cのみニップし、ヒートローラ328a,328bは不図示の解除機構により圧胴326から離間させる。この状態で記録媒体14を搬送することで、表面が光沢状に仕上がり、熱圧により画像を確実に記録媒体14に定着させることができる。
When the
また、記録媒体14がマットコート紙とグロスコート紙の間に位置する場合(表2の組み合わせNo.3)には、ヒートローラ328bのみニップし、ヒートローラ328a,328cは不図示の解除機構により圧胴326から離間させる。この状態で記録媒体14を搬送することで、表面が中間状に仕上がり、熱圧により画像を確実に記録媒体14に定着させることができる。
When the
また、記録媒体14が厚手のグロスコート紙の場合やベタ印字を行う場合(表2の組み合わせNo.4)には、ヒートローラ328b,328cをニップし、ヒートローラ328aは不図示の解除機構により圧胴326から離間させる。
When the
また、装置のメンテナンス時や、記録媒体14の塗布不良や打滴不良、乾燥不良などのエラー処理時(表2の組み合わせNo.1)には、すべてのヒートローラ328a,328b,328cを圧胴326からの離間させておく。
Further, at the time of maintenance of the apparatus, or at the time of error processing such as coating failure, droplet ejection failure or drying failure of the recording medium 14 (combination No. 1 in Table 2), all the
また、その他、特殊仕上げの場合(表2の組み合わせNo.6,7,8)には、各々表2に示すように、ヒートローラ328a,328b,328cの圧胴326へのニップ、圧胴326からの離間を行う。
In addition, in the case of special finishing (combination Nos. 6, 7, and 8 in Table 2), as shown in Table 2, the nip of the
なお、上流に配置したヒートローラ328aは凹凸面を有するので、溶媒が記録媒体14への浸透途上であってもインクの付着が軽度であり、下流に配置したヒートローラ328bは平滑面を有するが、ヒートローラ328aを通過する間に溶媒浸透が進むので、ヒートローラ328aと同様に、インクの付着を軽減できる。
Since the
また、下流に配置したヒートローラ328cは平滑面を有しニップ圧も高いが、ヒートローラ328a,328bを通過する間に溶媒浸透が進むので、ヒートローラ328a,328bと同様に、インクの付着を軽減でき、確実な定着も可能となる。
Further, the
また、ヒートローラ328a,328b,328cは、複数を組み合わせて用いてもよく、この場合は、記録媒体14の厚みや浸透速度、画像に対応したインク打滴量などに応じて設定することで、一段と安定した光沢性や定着性の確保が可能となる。
The
(排出部34の説明)
熱圧定着部32に続いて排出部34が設けられている。熱圧定着部32の圧胴326と排出部34の排出トレイ346との間には、これらに対接するように渡し胴344が設けられている。これにより、熱圧定着部32の圧胴326に保持された記録媒体14は、熱圧定着部32で画像が堅牢化された後に、渡し胴344を介して排出トレイ346に受け渡され、機外へ排出される。
(Description of discharge unit 34)
A
渡し胴344は不図示の加熱手段により加熱され、さらに高沸点溶媒の浸透促進と記録媒体14のカールの矯正をする。
The
また、排出部34には、記録媒体14のチェックパターンや水分量、表面温度、光沢度などを計測するためのCCDなどの撮像素子や赤外線温度計、赤外線水分計、光沢計などのインラインセンサ348が配置されている。前述の通り、インラインセンサ348により、パッチの光学濃度やドット径を計測して凝集処理剤の塗布量を制御したり、各色のパターンを測定してカラーレジを補正したり、先後端や幅方向のパターンを測定して倍率補正したり、表面温度から定着温度をリアルタイムで調整し、光沢や濃度、倍率、歪みや位置ずれなどの品質を安定に保っている。
Further, the
(制御系の説明)
図29は、インクジェット記録装置10のシステム構成を示す要部ブロック図である。インクジェット記録装置10は、通信インターフェース470、システムコントローラ472、メモリ474、ROM475、モータドライバ476、ヒータドライバ478、プリント制御部480、画像バッファメモリ482、ヘッドドライバ484、処理液塗布制御部501等を備えている。
(Description of control system)
FIG. 29 is a principal block diagram showing the system configuration of the
通信インターフェース470は、ホストコンピュータ486から送られてくる画像データを受信するインターフェース部である。通信インターフェース470にはUSB(Universal Serial Bus)、IEEE1394、イーサネット(登録商標)、無線ネットワークなどのシリアルインターフェースやセントロニクスなどのパラレルインターフェースを適用することができる。この部分には、通信を高速化するためのバッファメモリ(不図示)を搭載してもよい。ホストコンピュータ486から送出された画像データは通信インターフェース470を介してインクジェット記録装置10に取り込まれ、一旦メモリ474に記憶される。
The
メモリ474は、通信インターフェース470を介して入力された画像を一旦格納する記憶手段であり、システムコントローラ472を通じてデータの読み書きが行われる。メモリ474は、半導体素子からなるメモリに限らず、ハードディスクなど磁気媒体を用いてもよい。
The
システムコントローラ472は、中央演算処理装置(CPU)及びその周辺回路等から構成され、所定のプログラムに従ってインクジェット記録装置10の全体を制御する制御装置として機能するとともに、各種演算を行う演算装置として機能する。すなわち、システムコントローラ472は、通信インターフェース470、メモリ474、モータドライバ476、ヒータドライバ478等の各部を制御し、ホストコンピュータ486との間の通信制御、メモリ474の読み書き制御等を行うとともに、搬送系のモータ488やヒータ489を制御する制御信号を生成する。
The
ROM475には、システムコントローラ472のCPUが実行するプログラム及び制御に必要な各種データなどが格納されている。なお、ROM475は、書換不能な記憶手段であってもよいし、EEPROMのような書換可能な記憶手段であってもよい。メモリ474は、画像データの一時記憶領域として利用されるとともに、プログラムの展開領域及びCPUの演算作業領域としても利用される。
The
モータドライバ476は、システムコントローラ472からの指示にしたがってモータ488を駆動するドライバである。図29には、装置内の各部に配置されるモータを代表して符号488で図示されている。モータ488には、図1で説明した各圧胴40,86,216,306,326、渡し胴84,214,304,324,344、用紙押さえ44、ヒートローラ328a,328b,328cなど駆動するモータや、図2のスパイラルローラ48等を移動(圧胴から離間)させる移動機構のモータなどが含まれている。
The
ヒータドライバ478は、システムコントローラ472からの指示にしたがって、ヒータ489を駆動するドライバである。図29には、インクジェット記録装置10に備えられる複数のヒータを代表して符号489で図示されている。また、ヒータ489には、浸透抑制剤乾燥ユニット46、処理液乾燥ユニット204、溶媒乾燥ユニット308のヒータなどが含まれている。
The
プリント制御部480は、システムコントローラ472の制御にしたがい、メモリ474内の画像データから印字制御用の信号を生成するための各種加工、補正などの処理を行う信号処理機能を有し、生成した印字データ(ドットデータ)をヘッドドライバ484に供給する制御部である。プリント制御部480において所要の信号処理が施され、該画像データに基づいて、ヘッドドライバ484を介してインクヘッド210のインク液滴の吐出量や吐出タイミングの制御が行われる。これにより、所望のドットサイズやドット配置が実現される。
The
プリント制御部480には画像バッファメモリ482が備えられており、プリント制御部480における画像データ処理時に画像データやパラメータなどのデータが画像バッファメモリ482に一時的に格納される。なお、図29において画像バッファメモリ482はプリント制御部480に付随する態様で示されているが、メモリ474と兼用することも可能である。また、プリント制御部480とシステムコントローラ472とを統合して1つのプロセッサで構成する態様も可能である。
The
画像入力から印字出力までの処理の流れを概説すると、印刷すべき画像のデータは、通信インターフェース470を介して外部から入力され、メモリ474に蓄えられる。この段階では、例えば、RGBの画像データがメモリ474に記憶される。
An overview of the flow of processing from image input to print output is as follows. Image data to be printed is input from the outside via the
インクジェット記録装置10では、インク(色材) による微細なドットの打滴密度やドットサイズを変えることによって、人の目に疑似的な連続階調の画像を形成するため、入力されたデジタル画像の階調(画像の濃淡)をできるだけ忠実に再現するようなドットパターンに変換する必要がある。そのため、メモリ474に蓄えられた元画像(RGB)のデータは、システムコントローラ472を介してプリント制御部480に送られ、該プリント制御部480において閾値マトリクスや誤差拡散法などを用いたハーフトーニング処理によってインク色ごとのドットデータに変換される。
In the ink
すなわち、プリント制御部480は、入力されたRGB画像データをK,C,M,Yの4色のドットデータに変換する処理を行う。こうして、プリント制御部480で生成されたドットデータは、画像バッファメモリ482に蓄えられる。
That is, the
ヘッドドライバ484は、プリント制御部480から与えられる印字データ(すなわち、画像バッファメモリ482に記憶されたドットデータ)に基づき、インクヘッド210の各ノズル281に対応するアクチュエータ288を駆動するための駆動信号を出力する。ヘッドドライバ484にはヘッドの駆動条件を一定に保つためのフィードバック制御系を含んでいてもよい。
The
ヘッドドライバ484から出力された駆動信号がヘッド210に加えられることによって、該当するノズル281からインクが吐出される。記録媒体14を所定の速度で搬送しながらインクヘッド210からのインク吐出を制御することにより、記録媒体14上に画像が形成される。
When a drive signal output from the
また、システムコントローラ472は、渡し胴84等による熱風乾燥と搬送ガイド150による静電吸着を制御する手段として機能し、送風機制御部492、渡し胴制御部494、搬送ガイド制御部498の動作を制御する。送風機制御部492は、図14で説明した送風機160とヒータ164の動作を制御する。
The
渡し胴制御部494は、図12、図13等で説明した噴射規制部材116の駆動機構を制御するとともに、ヒータ110の動作を制御する。搬送ガイド制御部498は、加熱手段156の動作を制御する。
The transfer drum controller 494 controls the drive mechanism of the
システムコントローラ472は、センサ181及びセンサユニット182から得られる検出信号(測定情報)の時間変化を計測する時間変化計測演算部としての機能を担い、その演算結果にしたがって渡し胴制御部494等を制御する。また、システムコントローラ472は、浸透抑制剤塗布制御部502、溶媒乾燥制御部504、熱圧定着制御部506の動作を制御する。
The
センサユニット182に含まれる反射型光学センサは、記録媒体の非画像部に打滴されたパッチ(図37に符号550で図示)を読み取るものであり、該光学センサによって読み取られたパッチの読取データは、システムコントローラ472に送られる。システムコントローラ472は、光学センサから読取データを取得すると、該読取データに基づいて浸透抑制剤の付与、処理液の付与、インク打滴を制御するように装置各部に指令信号を送出する。
The reflective optical sensor included in the
さらに、本例のインクジェット記録装置10では、処理液を付与する手段としての処理液塗布装置202と、これを制御する処理液塗布制御部501を備えている。処理液塗布制御部501は、プリント制御部480から与えられる画像データに基づいて処理液塗布装置202を制御する。図2で説明した液体塗布装置42の場合、スパイラルローラ48についてのローラ当接/離間機構駆動手段、スパイラルローラ48の回転駆動手段、メインブレード当接/離間機構駆動手段、液体噴射部52の噴射圧を調整する精密可変レギュレータ等が処理液塗布制御部501により制御される。なお、処理液の塗布にインクジェット方式を適用する場合には、処理液ヘッドのアクチュエータ288(図25参照)に印加される駆動信号を生成するとともに、該駆動信号をアクチュエータ288に印加してアクチュエータ288を駆動する駆動回路を含んで構成される。このように、画像データに応じて処理液を打滴する構成とし、印字部28によってインクが打滴される位置に対して、処理液を選択的に打滴する態様が好ましい態様である。なお、スプレーノズルを用いて一様に付与する態様も可能である。
Further, the ink
浸透抑制剤塗布制御部502は、図2で説明した液体塗布装置42の場合、スパイラルローラ48についてのローラ当接/離間機構駆動手段、スパイラルローラ48の回転駆動手段、メインブレード当接/離間機構駆動手段、液体噴射部52の噴射圧を調整する精密可変レギュレータ等が浸透抑制剤塗布制御部502により制御される。
In the case of the
溶媒乾燥制御部504は、システムコントローラ472からの指示にしたがい溶媒乾燥部30における溶媒乾燥ユニット308の動作を制御する。
The solvent
熱圧定着制御部506は、システムコントローラ472からの指示にしたがい熱圧定着部32におけるスタンプ型の部材854の動作を制御するとともに、ヒートローラ328a〜c、及びクリーニングユニット329の動作を制御する。
The heat and pressure fixing control unit 506 controls the operation of the stamp-type member 854 in the heat and
また、システムコントローラ472には、排出部34に配置されるインラインセンサ348からチェックパターンや水分量、表面温度、光沢度などの計測結果のデータが入力される。
The
(インクジェット記録装置10の動作について)
このように構成されたインクジェット記録装置10の作用について説明する。
(About operation | movement of the inkjet recording device 10)
The operation of the
給紙トレイ36から供給された記録媒体14は、渡し胴38を介して、グリッパ(不図示)で浸透抑制処理部24の圧胴40の周面に給紙される。
The
なお、記録媒体14は、給紙トレイ36へ送られる前に、40〜50℃にプレヒートされた給紙部(不図示)に予めストックされている。そして、記録媒体14は、給紙トレイ36の給紙面に対向する位置に設けられた粘着ローラ37に接触しながら渡し胴38に供給される。このように、給紙部をプレヒートすることで記録媒体14が加熱乾燥され、記録媒体14を粘着ローラ37に接触させることで紙粉や塵埃などの異物除去が可能になり、浸透抑制剤塗布後の乾燥の高速化や安定化を図ることができる。
The
記録媒体14は、渡し胴38を介して、浸透抑制処理部24の圧胴40に保持され、液体塗布装置42によって所望領域に対して選択的に浸透抑制剤が付与される。その後、圧胴40に保持された記録媒体14は、用紙押さえ44により案内されつつ圧胴40の回転方向に送り出されながら、浸透抑制剤乾燥ユニット46によって加熱され、浸透抑制剤の溶媒成分(液体成分)が蒸発し、乾燥する。
The
こうして浸透抑制処理が行われた記録媒体14は、浸透抑制処理部24の圧胴40から渡し胴84を介して、処理液付与部26の圧胴86に受け渡される。渡し胴84では、搬送ガイド150により描画面非接触乾燥で浸透抑制剤を加熱乾燥させる。圧胴86に保持された記録媒体14は、処理液塗布装置202によって処理液が塗布される。その後、圧胴86に保持された記録媒体14は、処理液乾燥ユニット204によって加熱され、処理液の溶媒成分(液体成分)が蒸発し、乾燥する。これにより、記録媒体14上には固体状又は半固溶状の凝集処理剤層が形成される。
The
処理液が付与されて固体状又は半固溶状の凝集処理剤層が形成された記録媒体14は、処理液付与部26の圧胴86から渡し胴214を介して、印字部28の圧胴216に受け渡される。渡し胴214では、搬送ガイド150による描画面非接触乾燥で浸透抑制層上に酸を残留させる。圧胴216に保持された記録媒体14には、入力画像データに応じて、各インクヘッド210K、210C、210M、210Yからそれぞれ対応する色インクが打滴される。
The
凝集処理剤層上にインク液滴が着弾すると、飛翔エネルギーと表面エネルギーとのバランスにより、インク液滴と凝集処理剤層との接触面が所定の面積にて着弾する。インク液滴が凝集処理剤上に着弾した直後に凝集反応が始まるが、凝集反応はインク液滴と凝集処理剤層との接触面から始まる。凝集反応は接触面近傍のみで起こり、インク着弾時における所定の接触面積で付着力を得た状態でインク内の色材が凝集されるため、色材移動が抑止される。 When the ink droplet lands on the aggregation treatment agent layer, the contact surface between the ink droplet and the aggregation treatment agent layer lands in a predetermined area due to the balance between the flight energy and the surface energy. The aggregation reaction starts immediately after the ink droplets land on the aggregation treatment agent, but the aggregation reaction starts from the contact surface between the ink droplets and the aggregation treatment agent layer. The agglomeration reaction occurs only in the vicinity of the contact surface, and the color material in the ink is agglomerated in a state where the adhesive force is obtained with a predetermined contact area at the time of ink landing, so that the color material movement is suppressed.
このインク液滴に隣接して他のインク液滴が着弾しても先に着弾したインクの色材は既に凝集化しているので後から着弾するインクとの間で色材同士が混合せず、ブリードが抑止される。なお、色材の凝集後には、分離されたインク溶媒が広がり、凝集処理剤が溶解した液体層が記録媒体14上に形成される。
Even if other ink droplets land adjacent to this ink droplet, the color material of the ink that has landed first is already agglomerated, so the color materials do not mix with the ink that landed later, Bleed is suppressed. After the color material is aggregated, the separated ink solvent spreads, and a liquid layer in which the aggregation treatment agent is dissolved is formed on the
インクが付与された記録媒体14は、印字部28の圧胴216から渡し胴304を介して、溶媒乾燥部30の圧胴306に受け渡される。渡し胴304では、搬送ガイド150により記録媒体14の描画面を非接触で乾燥させる。圧胴306では、溶媒乾燥ユニット308による赤外線の照射や熱風の送風により水分を十分に除去する。
The
その後記録媒体14は、溶媒乾燥部30の圧胴306から渡し胴324を介して、熱圧定着部32の圧胴326に受け渡される。渡し胴324には、スタンプ型の部材325が配置され、このスタンプ型の部材325が高沸点溶媒を吸収し、処理液や加熱乾燥で増加した浸透抑制層の空隙を通して用紙にも浸透させる。また、渡し胴324では、搬送ガイド150により記録媒体14の描画面を非接触で乾燥させる。そして、不図示の加熱手段により加熱された圧胴326に受け渡された記録媒体14に対し、ヒートローラ328a,328b、328cにより加圧して熱圧することにより、画像を記録媒体14に定着させる。
Thereafter, the
その後記録媒体14は、熱圧定着部32の圧胴326から渡し胴844を介して、排出部34の排出トレイ346に受け渡され、機外へ排出される。渡し胴344は不図示の加熱手段により加熱され、さらに高沸点溶媒の浸透促進と記録媒体14のカールの矯正をする。
Thereafter, the
(変形例)
図30は本発明の他の実施形態に係るインクジェット記録装置400の構成図である。図30中、図1で説明した構成と同一又は類似する部材には同一の符号を付し、その説明は省略する。図1で説明した溶媒乾燥部30に配置されている圧胴306とその前後の渡し胴304,324の代わりに、図30のようにチェーン412による搬送手段を採用する形態も可能である。
(Modification)
FIG. 30 is a configuration diagram of an
チェーン412は、記録媒体14を咥えるためのグリッパ(不図示)を有している。当該グリッパ付きのチェーン412は、これを駆動するためのスプロケット414,415に巻き掛けられており、チェーン412の搬送路内には、熱風噴射器416が配設されている。チェーン412の搬送面と対向する位置には、記録媒体14の裏面を静電吸着する吸着ガイド450が配置されている。
The
この吸着ガイド450は、図12で説明した搬送ガイド150と類似の構成からり、搬送ガイド150と同様の役割を果たす。チェーン412のグリッパで記録媒体14を搬送し、これと対向配置した吸着ガイド450で記録媒体14を静電吸着しながら、熱風噴射器416から熱風を噴射して乾燥を行う。なお、熱風噴射器416に代えて、又はこれと組み合わせて、図1で説明した溶媒乾燥ユニット308と同様の乾燥ユニットを用いて加熱乾燥してもよい。この場合も、図1で説明した実施形態に係るインクジェット記録装置と同様の効果が得られるほか加熱部の簡素化が図れるため、インクの色数が少ないなど乾燥量が少ない場合に好適である。
The
<各液の調整>
次に上述した実施形態に係るインクジェット記録装置に用いる各液の調整例について説明する。
<Adjustment of each solution>
Next, an example of adjusting each liquid used in the ink jet recording apparatus according to the above-described embodiment will be described.
(1)浸透抑制剤の調整
[化1]に示す構造の分散安定用樹脂〔Q−1〕10g、酢酸ビニル100g及びアイソパーH(エクソン社商品名)384gの混合溶液を窒素気流下攪拌しながら温度70℃に加温した。
(1) Adjustment of permeation inhibitor While stirring a mixed solution of 10 g of dispersion stabilizing resin [Q-1] having a structure shown in [Chemical Formula 1], 100 g of vinyl acetate, and 384 g of Isopar H (trade name of Exxon) under a nitrogen stream. The temperature was raised to 70 ° C.
重合開始剤として2,2′−アゾビス(イソバレロニトリル)(略称A.I.V.N.)0.8gを加え、3時間反応した。開始剤を添加して20分後に白濁を生じ、反応温度は88℃まで上昇した。さらに、該開始剤を0.5g加え、2時間反応した後、温度を100℃に上げ2時間攪拌し未反応の酢酸ビニルを留去した。冷却後200メッシュのナイロン布を通し、得られた白色分散物は重合率90%で平均粒径0.23μmの単分散性良好なラテックスであった。粒径はCAPA−500(堀場製作所(株)製)で測定した。 As a polymerization initiator, 0.8 g of 2,2′-azobis (isovaleronitrile) (abbreviation AIVN) was added and reacted for 3 hours. 20 minutes after the addition of the initiator, white turbidity occurred, and the reaction temperature rose to 88 ° C. Further, 0.5 g of the initiator was added and reacted for 2 hours, and then the temperature was raised to 100 ° C. and stirred for 2 hours to distill off unreacted vinyl acetate. After cooling, it was passed through a 200-mesh nylon cloth, and the resulting white dispersion was a latex with a good monodispersity having a polymerization rate of 90% and an average particle size of 0.23 μm. The particle size was measured with CAPA-500 (manufactured by Horiba, Ltd.).
上記白色分散物の一部を遠心分離機(回転数1×104 r.p.m.、回転時間60分)にかけて、沈降した樹脂粒子分を補集、乾燥し、該樹脂粒子分の重量平均分子量(Mw)とガラス転移点(Tg)、最低造膜温度(MFT)を測定したところ、Mwは2×105 (ポリスチレン換算GPC値)、Tgは38℃、MFTは28℃であった。
A part of the white dispersion was centrifuged (
(2)凝集処理剤の調整
(処理液T−1の調整)
下表3の組成にて処理液を調整し、得られた反応液の物性値を測定した結果、粘度4.9mPa・s、表面張力24.3mN/m、pH1.5であった。
(2) Adjustment of aggregation treatment agent (Adjustment of treatment liquid T-1)
The treatment liquid was adjusted with the composition shown in Table 3 below, and the physical properties of the obtained reaction liquid were measured. As a result, the viscosity was 4.9 mPa · s, the surface tension was 24.3 mN / m, and the pH was 1.5.
これらの凝集処理剤を用いることで、ヘッドの吐出性や記録媒体の濡れに優れた凝集処理剤の付与が可能となる。 By using these aggregating agents, it is possible to apply an aggregating agent excellent in the ejection properties of the head and the wetness of the recording medium.
(3)インクの調整
(ポリマー分散剤P−1の調製)
攪拌機、冷却管を備えた1000mlの三口フラスコにメチルエチルケトン88gを加え窒素雰囲気下で72℃に加熱し、ここにメチルエチルケトン50gにジメチル2,2’−アゾビスイソブチレート0.85g、ベンジルメタクリレート60g、メタクリル酸10g、メチルメタクリレート30gを溶解した溶液を3時間かけて滴下した。滴下終了後、さらに1時間反応した後メチルエチルケトン2gにジメチル2,2’−アゾビスイソブチレート0.42gを溶解した溶液を加え、78℃に昇温し4時間加熱した。得られた反応溶液は大過剰量のヘキサンに2回再沈殿し、析出した樹脂を乾燥してポリマー分散剤P−1を96g得た。
(3) Preparation of ink (Preparation of polymer dispersant P-1)
To a 1000 ml three-necked flask equipped with a stirrer and a condenser, 88 g of methyl ethyl ketone was added and heated to 72 ° C. under a nitrogen atmosphere. Here, 50 g of methyl ethyl ketone was mixed with 0.85 g of
得られた樹脂の組成は1H−NMRで確認し、GPC(Gel Permeation Chromatography)より求めた重量平均分子量(Mw)は44600であった。さらに、JIS規格(JISK0070:1992)記載の方法により、このポリマーの酸価を求めたところ、65.2mgKOH/gであった。 The composition of the obtained resin was confirmed by 1H-NMR, and the weight average molecular weight (Mw) determined by GPC (Gel Permeation Chromatography) was 44600. Furthermore, when the acid value of this polymer was calculated | required by the method of JIS specification (JISK0070: 1992), it was 65.2 mgKOH / g.
(シアン分散液の調製)
ピグメントブルー15:3(大日精化株式会社製 フタロシアニンブル−A220)を10部と、上記で得られたポリマー分散剤P−1を5部と、メチルエチルケトンを42部と、1mol/L NaOH水溶液を 5.5部と、イオン交換水87.2部とを混合し、ビーズミルで0.1mmΦジルコニアビーズを使い、2〜6時間分散した。
(Preparation of cyan dispersion)
10 parts of Pigment Blue 15: 3 (Phthalocyanine-A220 manufactured by Dainichi Seika Co., Ltd.), 5 parts of the polymer dispersant P-1 obtained above, 42 parts of methyl ethyl ketone, and 1 mol / L NaOH aqueous solution 5.5 parts and 87.2 parts of ion-exchanged water were mixed and dispersed with a bead mill using 0.1 mmΦ zirconia beads for 2 to 6 hours.
得られた分散物を減圧下55℃でメチルエチルケトンを除去し、さらに一部の水を除去することにより、顔料濃度が10.2質量%のシアン分散液を得た。 Methyl ethyl ketone was removed from the obtained dispersion at 55 ° C. under reduced pressure, and a part of water was further removed to obtain a cyan dispersion having a pigment concentration of 10.2% by mass.
上記のようにして、色材としてのシアン分散液を調液した。 As described above, a cyan dispersion liquid as a coloring material was prepared.
上記で得られた色材(シアン分散液)を用いて、下記インク組成(表4)となるようにインクを調液し、調液後5μmフィルターで粗大粒子を除去し、インクC1−1を調整した。得られたインクC1−1の物性値を測定した結果、pH 9.0、表面張力32.9mN/m 粘度3.9mPa・sであった。 Using the color material (cyan dispersion) obtained above, the ink was prepared so as to have the following ink composition (Table 4), and after the preparation, coarse particles were removed with a 5 μm filter, and ink C1-1 was used. It was adjusted. As a result of measuring the physical properties of the obtained ink C1-1, the pH was 9.0, the surface tension was 32.9 mN / m, and the viscosity was 3.9 mPa · s.
同様にして、Magenta、Yellow、Blackのインクも調液した。 Similarly, Magenta, Yellow, and Black inks were prepared.
(4)添加ポリマー
前述の凝集処理剤やインクには、適宜ポリマー樹脂などの粒子を添加する。凝集処理剤には光沢調整用として、また、インクには画像固定用として粒径1μm以下、最低造膜温度28〜50℃、ガラス転移点40〜80℃の粒子を1〜8%入れるのが好ましい。
(4) Addition polymer Particles such as a polymer resin are appropriately added to the aggregating agent and ink described above. The aggregation treatment agent is used for gloss adjustment, and the ink is used for image fixing. The particle diameter is 1 μm or less, the minimum film forming temperature is 28 to 50 ° C., and the glass transition point is 40 to 80 ° C. preferable.
(パージの説明)
次に、本例に示すインクジェット記録装置10のパージについて説明する。本実施形態における「パージ」という用語には、画像記録に関連しない予備的な打滴(いわゆる予備吐出)だけでなく、ヘッドのメンテナンスによる打滴動作を利用して余白領域に特定の文字、記号、形状(パターン)等を形成するものを含む概念である。
(Purge description)
Next, the purge of the
前記の各インクヘッド210Y、210M、210C、210Kは、記録媒体の最大記録幅が打滴可能なラインヘッドであり(図23(a)参照)、高速かつ高密度の画像記録が可能である。一方、ライン型ヘッドは画像データによっては打滴しないノズルや打滴頻度が低いノズルが発生し、特に、多数枚の同一画像を連続プリントする場合は、特定のノズルについてインクの増粘やノズル詰まりを生じやすいの。したがって、打滴しないノズルや打滴頻度が低いノズルは適宜パージ(ダミー吐出、予備吐出)を実行して、当該非打滴ノズルや低頻度打滴ノズルからインクを排出する。 Each of the ink heads 210Y, 210M, 210C, and 210K is a line head capable of ejecting the maximum recording width of the recording medium (see FIG. 23A), and is capable of high-speed and high-density image recording. On the other hand, line type heads generate nozzles that do not eject droplets or nozzles with low droplet ejection frequency depending on the image data. Especially when printing a large number of identical images continuously, ink thickening or nozzle clogging occurs for specific nozzles. It is easy to produce. Accordingly, a nozzle that does not eject droplets or a nozzle that has a low droplet ejection frequency is appropriately purged (dummy ejection or preliminary ejection) to discharge ink from the non-droplet ejection nozzle or the low-frequency ejection nozzle.
パージは、用紙ごと(1回の画像記録ごと)に行ってもよいし、用紙数枚ごと(複数回の画像記録ごと)に行ってもよい。また、1回のパージは全ヘッド(KCMYすべてのヘッド)について行ってもよいし、単一ヘッド(KCMYのいずれかのヘッド)について行ってもよく、一定時間以内に実施するのが好ましい。画像データに応じて当該画像記録に使用する全ノズルをパージしてから描画すれば、一段と安定な画像形成が可能となる。 The purging may be performed for each sheet (for each image recording) or for every several sheets (for each image recording for a plurality of times). One purge may be performed for all the heads (all heads of KCMY) or a single head (any head of KCMY), and is preferably performed within a certain time. If all the nozzles used for the image recording are purged in accordance with the image data before drawing, it becomes possible to form a more stable image.
本例に示すパージでは、記録媒体の余白領域(図18のM1〜M4)に対してパージによるインク液滴(以下、「パージインク」と記載することがある)を付着させるので、記録媒体がムダにならずに済む。また、パージによるインク液滴の回収が不要であり、連続印刷の中で適宜パージを実行することができる。さらに、圧胴216にパージインクを付着させる場合のように、パージを実行するたびに圧胴のクリーニングが発生しない。
(パージ検出の説明)
次に、本例に適用されるパージ検出について詳細に説明する。本例に示すパージ検出(打滴検出)は、記録媒体14の先端部の余白領域に設けられたパージ領域(例えば、図18のM1)に対してパージを行う際に、パージインクを用いて所定のパターンを有するパッチを形成し、渡し胴304に設けられたセンサユニット182によって当該パッチを読み取り、その読取結果に基づいてインクジェット記録装置10の各部を制御するものである。
In the purge shown in this example, ink droplets (hereinafter sometimes referred to as “purge ink”) by the purge are attached to the blank area (M 1 to M 4 in FIG. 18) of the recording medium. The medium is not wasted. Further, it is not necessary to collect ink droplets by purging, and purging can be executed as appropriate during continuous printing. Further, as in the case where purge ink is attached to the
(Explanation of purge detection)
Next, the purge detection applied to this example will be described in detail. The purge detection (droplet detection) shown in this example uses purge ink when purging the purge area (for example, M 1 in FIG. 18) provided in the blank area at the leading end of the
なお、当該パージ検出は、ヘッド210Y、210M、210C、210K、及び処理液塗布装置202にインクジェットヘッドを用いる場合に適用される。以下に、ヘッド210Y、210M、210C、210Kのパージ検出について説明する。
The purge detection is applied when the inkjet heads are used for the
図31は、印字部28と溶媒乾燥部30の間に設けられる渡し胴304のセンサユニット182の配置位置を示す斜視図である。なお、図31では、渡し胴304の詳細な構造の図示は省略した。
FIG. 31 is a perspective view showing an arrangement position of the
同図に示すように、渡し胴304の軸方法に沿い、記録媒体の全幅に対応する長さにわたって設けられるグリッパ支持部101,102の軸方法の略中央部には、センサユニット182が設けられている。
As shown in the figure, a
図31に示すセンサユニット182の配置位置は、図33に示すパッチ550に対応しており、図31に示すグリッパ91に先端部を保持された記録媒体が、渡し胴304により搬送される期間において、形成されたパッチを連続的に検出することができ、当該期間内において検出情報を取得し得る
The arrangement position of the
図32は、センサユニット182の近傍を拡大して模式的に図示した断面図である。同図に示すように、センサユニット182には、赤外線温度計(赤外線センサ)520と、受光素子521及び可視光源522を含む濃度センサ(光学センサ)と、を具備し、これらは基板523の一方の面に配設されている。
FIG. 32 is a cross-sectional view schematically showing the vicinity of the
基板523の他方の面には、赤外線センサ520及び光学センサ(受光素子521)から得られた検出信号に所定の信号処理(ノイズ除去処理、波形成形処理、増幅処理等)を施す信号処理部や、電源供給のための安定化回路部などが設けられている。
On the other surface of the
基板523には、電源供給用の配線パターンや信号を伝送する配線パターンが設けられるとともに、圧胴306内の配線パターン(圧胴306の内部に設けられ、図13の接点184と導通している配線パターン)との電気的な接続を取るための接続部材(コネクタ等、図35に符号534で図示)が設けられている。なお、図31では、配線パターンや接続部材をまとめて符号524を付して図示している。
The
また、受光素子521の入射面(記録媒体14と対向する面)の前方にはレンズ525が設けられ、かつ、可視光源522の照射面(記録媒体14と対向する面)の前方にもレンズ526が設けられている。上述した各構成部材は筐体527内に収められている。
Further, a
図33には、センサユニット182により記録媒体14に形成されたパッチ550を検出している状態を模式的に図示する。
FIG. 33 schematically illustrates a state in which the
図33に示すように、赤外線センサ520は、記録媒体14上のパッチ550における温度を検出し、検出温度に比例した検出信号を出力する。この検出信号を連続的に記憶することで、記録媒体14の時間経過に伴う温度変化の情報(温度履歴や温度勾配)を得ることができる。
As shown in FIG. 33, the
記録媒体14の厚みやインクの打滴量に応じて、赤外線の照射位置を可変可能に構成する態様が好ましい。
An embodiment in which the infrared irradiation position is configured to be variable according to the thickness of the
また、光学センサは記録媒体14上のパッチ550における光学濃度(反射濃度)を検出するものである。該光学センサに含まれる可視光源522の可視光線が放出される面の前方(可視光源522と記録媒体14との間)には、該可視光線をパッチ550の一点(例えば、パッチ550の中心位置)に集中させるための集光レンズ525が設けられている。
The optical sensor detects the optical density (reflection density) of the
さらに、受光素子521の可視光線を受光する面の前方(受光素子521と記録媒体14との間)には、記録媒体14によって反射した可視光線を受光素子の受光エリアに集めるための集光レンズ526と、受光素子521の受光エリアを規制するためのアパーチャー(規制機構)528が設けられている。
Further, a condensing lens for collecting visible light reflected by the
かかる構成によって、記録媒体14に形成されたパッチの光学濃度(反射濃度)の情報を得ることができる。また、受光素子521や可視光源522が記録媒体14と一体に移動するので、記録媒体14が移動しても同じ検出位置を検出し続けることができ、可視光源522の光量不足や受光素子521の感度不足による濃度検出異常を回避することができる。さらに、記録媒体14が最高速で搬送されたとしても検出期間として0.3秒〜3秒程度が確保でき、受光素子521は高感度のものを用いる必要がなく汎用のものを使用することができる。同様に、可視光源522は高出力のものを用いる必要がなく汎用のものを使用することができる。
With this configuration, information on the optical density (reflection density) of the patch formed on the
本例に示すパージ検出では、赤外線による温度検出と、可視光線による光学濃度検出を同じ検出位置を対象として同時に行うことができる。すなわち、パッチ550内の同一検出点に対して、可視光源522による可視光線を照射しても、測定する赤外線と照射する可視光線とは互いに干渉しないので、同一の検出位置における温度情報及び光学濃度情報を同時に取得することができる。
In the purge detection shown in this example, the temperature detection using infrared rays and the optical density detection using visible light can be performed simultaneously for the same detection position. That is, even if visible light from the visible
具体的には、照射する可視光線の波長範囲を360nm〜960nm、検出する赤外線の波長範囲を0.78μm〜15μmに設定することが好ましく、特に、可視光線をインクの吸収波長である400nm〜700nmの波長範囲に設定し、検出する赤外線を大気の影響が少ない8μm〜14μmの波長範囲に設定することが好ましい。 Specifically, the wavelength range of visible light to be irradiated is preferably set to 360 nm to 960 nm, and the wavelength range of infrared to be detected is preferably set to 0.78 μm to 15 μm. In particular, visible light is absorbed at 400 nm to 700 nm. It is preferable that the infrared ray to be detected is set to a wavelength range of 8 μm to 14 μm that is less affected by the atmosphere.
なお、本例では、赤外線による温度検出と可視光線による光学濃度検出を同一検出位置に対して同時に行う態様を例示したが、本発明の適用範囲は赤外線と可視光線の組み合わせに限定されない。すなわち、本発明は、相互干渉を生じない周波数帯域を有する2種類の光を用いる態様に広く適用可能である。 In addition, although the example which performs the temperature detection by infrared rays and the optical density detection by visible light simultaneously with respect to the same detection position was illustrated in this example, the application range of this invention is not limited to the combination of infrared rays and visible light. That is, the present invention is widely applicable to an embodiment using two types of light having frequency bands that do not cause mutual interference.
また、図33には、記録媒体14の搬送方向に沿って下流側から受光素子521、赤外線センサ520、可視光源522の順に並べる態様を例示したが、受光素子521、赤外線センサ520、可視光源522を記録媒体14の搬送方向と直交する記録媒体14の幅方向や、記録媒体14の搬送方向に対して斜めの方向に並べてもよく、配置順序も適宜変更可能である。
FIG. 33 illustrates an example in which the
さらにまた、赤外線センサ520により記録媒体14の温度を検出する態様に代わり、又はこれに併用して、赤外線水分計などを用いて記録媒体14上の水分量を検出する態様も好ましい。記録媒体14上の水分量をモニタすることで、水分量(蒸発量)の立ち上がりが計測でき、応答性のよい乾燥制御が可能となる。
Furthermore, in place of or in combination with the mode in which the temperature of the
図31〜図33には、渡し胴304の軸方向の略中央部にセンサユニット182を配置する態様を示したが、図34に示すように、渡し胴304の軸方向に沿って所定の配置ピッチで複数のセンサユニット182(182−1〜182−6)を備える態様も好ましい。
FIGS. 31 to 33 show a mode in which the
複数のセンサユニット182の位置に対応する位置に、記録媒体14の幅方向に沿って複数のパッチを形成し、各パッチを対応するセンサユニット182により読み取ることで、その読取信号から記録媒体14の幅方向の温度分布や濃度分布を得ることが可能となる。
A plurality of patches are formed along the width direction of the
なお、図34には、渡し胴304の軸方向に沿って所定の配置ピッチで複数のセンサユニット182(182−1〜182−6)を備える構成を図示したが、渡し胴304の軸方向に沿い記録媒体14の全幅にわたって1つのセンサユニット182を走査させても、図34に図示した構成と同様の効果を得ることが可能である。
FIG. 34 shows a configuration including a plurality of sensor units 182 (182-1 to 182-6) at a predetermined arrangement pitch along the axial direction of the
図35は、センサユニット182のブロック図を示す。図35に示すように、赤外線センサ520により得られた検出信号(温度情報)は、信号処理部530によりノイズ除去、増幅、波形整形等の所定の信号処理が施され、接続部材534及び図13の接点184を介して図29のシステムコントローラ472に送られる。
FIG. 35 shows a block diagram of the
システムコントローラ472は、図35の赤外線センサ520から出力された温度情報を取得すると、該温度情報に基づいて記録媒体14の温度を判断し、記録媒体14の温度に基づき渡し胴制御部494を介してヒータ110及び噴射規制部材116を制御するとともに、溶媒乾燥制御部504を介して、渡し胴304の後段の溶媒乾燥部30(溶媒乾燥ユニット308)の乾燥制御を行う。
When the
すなわち、記録媒体14の温度が所定の温度設定範囲を超えている場合にはヒータ110や溶媒乾燥部30のIRヒータ310による加熱量を低くし、記録媒体14の温度が所定の温度設定範囲未満の場合にはヒータ110や溶媒乾燥部30のIRヒータ310による加熱量を高くする。
That is, when the temperature of the
このように、記録媒体14の表面温度をモニタして加熱処理を行う各部の加熱制御をすることで、装置内外の温度変化や湿度変化、記録媒体14の種類の違いによるバラつき、記録媒体14に記録される画像の違い(記録媒体に打滴されるインク量の違い)に対して、安定した乾燥処理(加熱処理)を施すことが可能となる。
In this way, by monitoring the surface temperature of the
また、図35の受光素子521から出力された検出信号(濃度情報)は、信号処理部536及び接続部材534、接点184(図13参照)を介して、図29のシステムコントローラ472に送られる。
Further, the detection signal (density information) output from the
システムコントローラ472は、該濃度情報を取得すると、該濃度情報をプリント制御部480に送出する。プリント制御部480では、該濃度情報に基づきインク打滴量(インク吐出体積)の補正データもしくは画像データの補正データを生成し、該補正データに基づきヘッドドライバ484を介してヘッド210Y、210M、210C、210Kのインク打滴が制御される。
When acquiring the density information, the
例えば、取得した濃度値(濃度情報)が所定の濃度値(濃度範囲)を超えている場合には、取得した濃度値と所定の濃度値の差分だけインク打滴量を減少させ、該濃度値が所定の濃度値未満の場合には、所定の濃度値と取得した濃度値の差分だけインク打滴量を増加させる。濃度測定値と打滴量補正値の関係を予めテーブル化して記憶しておき、該テーブルを参照して打滴量を補正する態様が好ましい。 For example, when the acquired density value (density information) exceeds a predetermined density value (density range), the ink ejection amount is reduced by the difference between the acquired density value and the predetermined density value, and the density value Is less than the predetermined density value, the ink ejection amount is increased by the difference between the predetermined density value and the acquired density value. It is preferable that the relationship between the density measurement value and the droplet ejection amount correction value is stored in a table in advance and the droplet ejection amount is corrected with reference to the table.
可視光源522のオンオフ及び光量は、図29のシステムコントローラ472から送られる指令信号に基づき、光源ドライバ538により制御される。
The on / off of the visible
かかる構成によれば、渡し胴304の記録媒体14の先端部を挟持するグリッパ87の近傍位置に記録媒体14の余白領域を検出するセンサユニット182を備えることで、記録媒体14の搬送とともにセンサユニット182も走行するので、記録媒体14上の所定の検出位置を連続的に監視することができる。
According to this configuration, the
また、センサユニット182に温度センサ(赤外線センサ)520を備えることで、グリッパ87に挟持されている間の記録媒体14の温度を時間経過に対する履歴を取得することができ、記録媒体14の温度履歴に基づき、好ましい乾燥制御が可能となる。
Further, by providing the
また、温度センサ520には赤外線センサを適用するとともに、可視光線を用いた濃度センサをセンサユニット182に備えることで、記録媒体14上の同一の検出点において温度検出と光学濃度の検出を同時に行うことができ、乾燥制御と同時に打滴制御(打滴補正)も可能となる。
In addition, an infrared sensor is applied to the
(パージインクの乾制御燥の説明)
次に、パージにより記録媒体14に付着したインク(パージインク)の乾燥制御について説明する。
(Explanation of dry control drying of purge ink)
Next, the drying control of the ink (purge ink) attached to the
先に説明したように、印字部28の圧胴216を除いた記録媒体を保持する圧胴40,86,306,326において、記録媒体の先端部を挟持するグリッパ87(図12参照)には段差があるため、浸透抑制処理部24や処理液付与部26のスパイラルローラ48(塗布ローラ)は、グリッパ87の配置位置で圧胴40,86の表面から離間するように構成されている。かかる構造では、スパイラルローラ48が離間している間にスパイラルローラ48の直下を通過する記録媒体の先端部(グリッパ87により挟持されている部分及びその近傍)には浸透抑制剤や処理液は付与されず、当該記録媒体の先端部には浸透抑制剤や処理液が存在しない。
As described above, in the
処理液が存在しない記録媒体の先端部の余白領域にパージインクが付着しても、当該パージインクは凝集しない状態で記録媒体上に存在するので、搬送中の傾きや乾燥のための熱風の噴射などで記録媒体上を移動してしまうおそれがある。本例に適用されるインクには、上記表4に示すようにポリマー樹脂を含有しているので、凝集していない液状のインク液滴に対して、図12〜図22で説明した渡し胴304による加熱処理を施し、水などの溶媒を蒸発させ、表面温度を上げることで、パージインクを記録媒体に固定可能である。
Even if purge ink adheres to the blank area at the leading edge of the recording medium where no processing liquid is present, the purge ink is present on the recording medium in a non-aggregated state. There is a risk of moving on the recording medium. Since the ink applied to this example contains a polymer resin as shown in Table 4 above, the
すなわち、図1に示すヘッド210K、210C、210M、210Yからパージされたインク液滴が記録媒体の先端部の処理液の非付与領域に着弾し、パージによるインク液滴が付着するとともに、印刷有効領域186(図18参照)に所望の画像が形成された記録媒体は、圧胴216の回転とともに搬送され、渡し胴304に受け渡され、渡し胴304に受け渡された記録媒体には、熱風による加熱処理が施されて、パージインク(及び、印刷有効領域186に形成された画像)が記録媒体に固定される。
That is, the ink droplets purged from the
上述した加熱処理では、記録媒体の少なくともパージインクの着弾箇所の温度がインクに含有するポリマー粒子(ラテックス)の最低造膜温度以上の温度であり、かつ、該ポリマー粒子のガラス転移点以上の温度となるようにヒータ110(図12参照)が制御される。 In the heat treatment described above, the temperature of at least the spot where the purge ink lands on the recording medium is equal to or higher than the minimum film-forming temperature of the polymer particles (latex) contained in the ink, and is equal to or higher than the glass transition point of the polymer particles. The heater 110 (see FIG. 12) is controlled so that
インクに含有するポリマー粒子の最低造膜温度以上の温度に加熱して水分を十分に除去し、乾燥防止や粘度調整用としてインクに含有したグリセリンやジエチレングリコール、トリオキシプロピレングリセリルエーテルなどの高沸点溶媒を低粘度化して記録媒体に浸透させながらポリマー粒子を成膜することで凝集インクの固定性を確保する。 High boiling solvents such as glycerin, diethylene glycol, and trioxypropylene glyceryl ether contained in the ink to prevent drying and adjust viscosity by heating to a temperature above the minimum film-forming temperature of the polymer particles contained in the ink. By forming polymer particles while lowering the viscosity of the ink and allowing it to penetrate into the recording medium, the fixing property of the aggregated ink is ensured.
水や高沸点有機溶媒が残っている状態では、ポリマー粒子は最低造膜温度以上に加熱したとしても造膜しにくいため、水を蒸発させるとともに高沸点有機溶媒は記録媒体に浸透させることで、確実にポリマー粒子を造膜させることが可能となる。 In the state where water and high-boiling organic solvent remain, the polymer particles are difficult to form even if heated above the minimum film-forming temperature, so by evaporating water and allowing the high-boiling organic solvent to penetrate into the recording medium, It becomes possible to reliably form polymer particles into a film.
さらに、記録媒体の先端部に付着したパージインクを、該インクに含有するポリマー粒子の最低造膜温度以上の温度及び該ポリマー粒子のガラス転移点以上の温度に加熱してポリマー粒子を成膜し、かつ、該ポリマー粒子をガラス状態からゴム状態へ遷移させることで、非凝集インクを記録媒体に確実に固定し得る。なお、記録媒体の温度を水の沸点未満の温度にすることで、記録媒体中の水分によるブリスターを防止してインク固定の一層の安定化が可能となる。 Further, the purge ink adhering to the tip of the recording medium is heated to a temperature equal to or higher than the minimum film forming temperature of the polymer particles contained in the ink and to a temperature equal to or higher than the glass transition point of the polymer particles to form polymer particles. In addition, the non-aggregated ink can be reliably fixed to the recording medium by changing the polymer particles from the glass state to the rubber state. By setting the temperature of the recording medium to a temperature lower than the boiling point of water, it is possible to prevent blistering due to moisture in the recording medium and further stabilize the ink fixation.
ヘッド210K、210C、210M、210Yのうち、複数のヘッドのパージを同一の記録媒体に行う場合には、色間でドットが重ならないように各ヘッドのパージにおけるインク打滴が制御される。すなわち、異なるヘッドから同一の打滴点にドットを重ねて打滴しないように、すなわち、100%ベタ以下の打滴量となるようにパージにおけるインク打滴が制御されるので、1つの打滴点には単一のドットのみが形成される。複数のヘッドのパージにおけるインク打滴制御の詳細は図39において説明する。
Among the
ドットが重なると、同一打滴点におけるインク量が増加するので、重なったドットは移動(液流れ)が発生しやすくなるとともにパッチの面内ムラも生じやすく温度や水分の測定精度が低下するおそれもあるが、かかる打滴制御によって液流れが防止され、乾燥効率の低下を回避することができる。具体的には、打滴密度1200dip×1200dip、インク打滴量2.5〜5plの場合、平均液厚で6〜12μm、好ましくは6μm以下に制御している。 If dots overlap, the amount of ink at the same droplet deposition point increases, so overlapping dots are more likely to move (liquid flow) and cause uneven patch in-plane, which may reduce the temperature and moisture measurement accuracy. However, such droplet ejection control prevents liquid flow and avoids a decrease in drying efficiency. Specifically, when the droplet ejection density is 1200 dip × 1200 dip and the ink droplet ejection amount is 2.5 to 5 pl, the average liquid thickness is controlled to 6 to 12 μm, preferably 6 μm or less.
また、同一ヘッドのパージにおいても、ドットを重ねないように千鳥配置などの間引き配置(分離配置)することで着弾干渉を緩和する打滴制御も好ましい。すなわち、隣接する打滴点にドットを形成する際に、液体状のドットが接触して着弾干渉が発生すると、上述した色間のドットを重ねた場合と同様に、重なったドットにおける厚み(液厚)の不均一状態が生じ、熱風の照射により液流れや測定精度の低下が懸念される。 Further, even when purging the same head, it is also preferable to perform droplet ejection control that alleviates landing interference by thinning out arrangement (separation arrangement) such as a staggered arrangement so as not to overlap dots. In other words, when forming dots at adjacent droplet ejection points, if liquid dots come into contact with each other and landing interference occurs, the thickness of the overlapping dots (liquid (Thickness) non-uniform state occurs, and there is a concern that the flow of liquid and the measurement accuracy may be reduced by the hot air irradiation.
着弾干渉による液厚の不均一性を緩和することで、加熱処理時の熱風による液流れも防止され、かつ、測定精度が一層向上し、好ましい。上述した打滴制御は、印刷用塗工紙など浸透性の弱い記録媒体を用いる場合には特に有効である。 By mitigating non-uniformity of the liquid thickness due to landing interference, liquid flow due to hot air during heat treatment is prevented, and measurement accuracy is further improved, which is preferable. The above-described droplet ejection control is particularly effective when a recording medium with low permeability such as a coated paper for printing is used.
上述したドットの重なりによる着弾干渉を防止する手法として、対称打滴型マトリクスヘッドを用いて隣接打滴を行う手法が有効である。かかる対称打滴型マトリクスヘッドによれば、間引き打滴を行うことなくベタ画像などの高密度打滴を行った場合にも、着弾干渉が軽減される。なお、対称打滴型マトリクスヘッド(対称打滴)の詳細は図40〜図46において説明する。 As a technique for preventing the landing interference due to the overlapping of dots described above, a technique of performing adjacent droplet ejection using a symmetrical droplet ejection type matrix head is effective. According to this symmetrical droplet ejection type matrix head, landing interference is reduced even when high density droplet ejection such as a solid image is performed without thinning droplet ejection. The details of the symmetrical droplet ejection type matrix head (symmetrical droplet ejection) will be described with reference to FIGS.
次に、本例のパージによるインク液滴の乾燥処理(加熱処理)について具体例を挙げて説明する。図36(a)には、記録媒体14の印刷有効領域186(図18参照)に最大打滴量である250%ベタ画像を形成し、先端部の余白領域(M1)にパージを行い、記録媒体全体に対して一様に加熱処理を施した場合の記録媒体表面の温度遷移を示す。
Next, the ink droplet drying process (heating process) by purging in this example will be described with a specific example. In FIG. 36 (a), a 250% solid image, which is the maximum droplet ejection amount, is formed in the print effective area 186 (see FIG. 18) of the
なお、本例では、パージインクの打滴量は100%ベタ以下に制御されるが、250%ベタ画像の温度遷移から100%ベタの温度遷移を類推することができる。 In this example, the droplet ejection amount of the purge ink is controlled to be 100% or less, but the temperature transition of 100% solid can be inferred from the temperature transition of the 250% solid image.
250%ベタ画像の形成例を挙げると、シアンインクを打滴密度1200dip×1200dip、インク打滴量2.5〜5plで100%ベタを形成し、その上にマゼンタインクの100%ベタを同様に形成してから、イエローインクを打滴密度又は打滴量をシアン(マゼンダ)インクの半分にして打滴することで、ブルーの上にブラックが斑点状に存在する250%ベタ画像が形成される。 As an example of forming a 250% solid image, a 100% solid of cyan ink is formed with a droplet ejection density of 1200 dip × 1200 dip and an ink droplet ejection amount of 2.5 to 5 pl, and a 100% solid of magenta ink is formed on the same. After that, the yellow ink is ejected with the droplet ejection density or the droplet ejection amount being half that of the cyan (magenta) ink, thereby forming a 250% solid image in which black is present in spots on blue.
図36(a)の縦軸(表面温度)は記録媒体の表面温度を表し、横軸(時間(位置))は当該加熱処理開始からの経過時間(記録媒体の位置)を表している。図36(a)では、記録媒体が渡し胴304に受け渡されたタイミングを加熱処理の開始タイミングとしている。
In FIG. 36A, the vertical axis (surface temperature) represents the surface temperature of the recording medium, and the horizontal axis (time (position)) represents the elapsed time from the start of the heat treatment (position of the recording medium). In FIG. 36A, the timing at which the recording medium is transferred to the
図36(a)中、破線で示す曲線507は白地部分(浸透抑制剤や処理液のみが付与された部分)の温度遷移であり、実線で示す曲線508及び一点破線で示す曲線509はそれぞれパージ部分(例えば、図37(a)の符号550で示すパターン)、ベタ部分(250%のベタ画像)の温度遷移である。また、各部の温度については、赤外線温度計により各部の複数個所について温度測定値を求め、当該測定値の平均値を各部の温度とした。
In FIG. 36 (a), a
図36(a)に示すように、パージによるインク液滴が付着した記録媒体が渡し胴304に受け渡されると、当該記録媒体に対する加熱処理が開始される。加熱処理開始時の記録媒体の温度は装置内の環境温度(例えば、25℃)とほぼ同一である。
As shown in FIG. 36A, when the recording medium to which the ink droplets by the purge are attached is transferred to the
当該記録媒体が渡し胴304により搬送されると加熱処理が進行し、白地部分(乾燥済みの浸透抑制剤や処理液が付着している部分)、パージ部分、ベタ部分とも温度が上昇する。各部の単位時間あたりの温度変化は、表面に保持している液体量が多い部分ほど小さくなっている。
When the recording medium is conveyed by the
加熱処理の開始直後は、記録媒体の表面近傍には、記録媒体の表面上の液体から気化した湿り空気層が形成され、さらに加熱処理が進行すると、湿り空気層が熱風などで除去された表面蒸発状態となり、渡し胴304の記録媒体搬送路中間位置近傍において、白地部分の温度は最低造膜温度に達する。なお、図36(a)に温度遷移を示すインクに含有するポリマー粒子の最低造膜温度は49℃である。
Immediately after the start of the heat treatment, a wet air layer evaporated from the liquid on the surface of the recording medium is formed in the vicinity of the surface of the recording medium, and when the heat treatment further proceeds, the wet air layer is removed by hot air or the like. In an evaporation state, in the vicinity of the intermediate position of the
さらに加熱処理が進行し、渡し胴304の記録媒体搬送路の中間位置と終端位置の中間位置近傍において、パージ部分の温度は最低造膜温度以上の温度に達する。
Further, the heat treatment proceeds, and the temperature of the purge portion reaches a temperature equal to or higher than the minimum film forming temperature near the intermediate position between the intermediate position of the recording medium conveyance path of the
すなわち、渡し胴304により記録媒体が搬送されている期間に表面乾燥が進行し、記録媒体の表面温度のうち少なくともパージ部分(パージによるインク液滴が付着している部分)の温度が最低造膜温度以上の温度になることでパージによるインク液滴の表面にポリマー粒子の膜が成膜され、パージによるインク液滴の記録媒体に対する固定性が確保される。
That is, surface drying proceeds during a period in which the recording medium is being conveyed by the
さらに渡し胴304が回転すると、渡し胴304と乾燥胴(圧胴306)との受渡部において、渡し胴304から乾燥胴306へ記録媒体の受け渡しが行われる。
When the
乾燥胴306に保持された記録媒体は、溶媒乾燥ユニット308(図27参照)によって加熱処理が施される。乾燥胴306の加熱処理によって記録媒体の表面温度はさらに上昇し、白地部分の温度は、受渡位置の近傍(記録媒体の受け渡し直後)においてポリマー粒子のガラス転移点以上の温度に達し、乾燥胴306の記録媒体搬送路の中間位置近傍において最高温度(水の沸点未満の温度)に達する。なお、図36(a)に温度遷移を示すインクに含有するポリマー粒子のガラス転移点は63℃である。
The recording medium held on the drying
ベタ部分の温度は、乾燥胴306の記録媒体搬送路の中間位置近傍において最低造膜温度以上の温度に達し、乾燥胴306の記録媒体搬送路の中間位置と乾燥胴306の記録媒体搬送路の終端位置との中間位置近傍において最高温度(水の沸点未満の温度)に達する。
The temperature of the solid portion reaches a temperature equal to or higher than the minimum film forming temperature in the vicinity of the intermediate position of the recording medium conveyance path of the
パージ部分の温度は、乾燥胴306の記録媒体搬送路の中間位置近傍において、ガラス転移点以上の温度に達し、乾燥胴306の記録媒体搬送路の中間位置と乾燥胴306の記録媒体搬送路の終端位置との中間位置近傍において最高温度(水の沸点未満の温度)に達する。
The temperature of the purge portion reaches a temperature equal to or higher than the glass transition point in the vicinity of the intermediate position of the recording medium conveyance path of the
すなわち、乾燥胴306による加熱処理期間内において、記録媒体の表面温度はガラス転移点以上の温度となり、水分の記録媒体からの内部蒸発や、浸透抑制剤やインクに含まれる高沸点有機溶媒の浸透が促進され、パージインクのポリマー粒子はガラス状態からゴム状態へ変化することによって、パージインク(非凝集インク)は記録媒体に完全に固定される。また、ベタ部分の温度は最低造膜温度以上の温度となり、ベタ部分の表面にポリマーの膜が成膜される。
That is, during the heat treatment period by the drying
また、乾燥胴306による加熱処理では、各部の温度が水の沸点未満の温度のうちに加熱を停止し、記録媒体表面の各部の最高温度が水の沸点以上の温度になることを回避している。すなわち、乾燥胴306の記録媒体搬送路の中間位置近傍に記録媒体が到達すると(パージ部分の温度がガラス転移点を超えたタイミングで)、図27に示すIRヒータ310を停止させる。IRヒータ310を停止してもしばらくの間は余熱によって各部の温度は上昇するが、時間経過とともに各部の温度は下降する。
Further, in the heat treatment by the drying
記録媒体が乾燥胴306と渡し胴324との受渡位置に達すると、乾燥胴306から渡し胴324へ記録媒体の受け渡しが行われる。渡し胴324による記録媒体の搬送中は、渡し胴324の搬送ガイド150の温度にならって記録媒体の表面温度は下降し、渡し胴324と定着胴(圧胴326)との受渡位置に記録媒体が達する位置では、記録媒体の各部の温度は略均一になる。
When the recording medium reaches the delivery position between the drying
定着胴326による定着処理では、印刷有効領域186(ベタ部分)に加熱処理が施され、ベタ部分の温度はポリマー粒子のガラス転移点以上の温度まで上昇する。
In the fixing process by the fixing
上記のごとく構成されたインクジェット記録装置10によれば、処理液が付与されていない記録媒体の余白領域に対してパージを実行し、パージによるインク液滴が記録媒体上で重ならないように、パージにおいてインクを打滴するとともに、パージによるインク液滴が付着した記録媒体に対して、インクに含有するポリマー粒子の最低造膜温度以上の温度になるように加熱処理を施し、かつ、該ポリマー粒子のガラス転移点以上の温度になるように加熱処理を施すことで、パージによるインク液滴の表面にポリマー粒子の膜を成膜するとともに、該ポリマー粒子をガラス状からゴム状に変化させて、パージインクを記録媒体に固定することが可能となる。したがって、処理液が付与されていない余白部分でも記録媒体上での液流れや裏写り、パージに起因する装置内の汚染が防止される。また、印刷有効領域に形成された画像(インク)の温度を、最低造膜温度以上の温度にすることで、該画像の記録媒体への固定も可能である。さらに、稼働中のパージインクの回収が不要である。
According to the ink
なお、各種用紙サイズに対応して紙幅を切り換える場合は、ヘッド吐出幅と用紙幅の差分だけにパージしてもよく、特に、印刷物では用紙の両端に余白があるので、パージ受けまでの距離が長く、わずかなパージ飛散を受けた場合でも、画像形成部の汚染は防止でき、圧胴へのパージ量は少ないのでパージ液の処理も容易となる。また、ヘッドのインク充填単位を用紙幅に合わせておき、未使用ノズルのインク充填をしないようにしたり、ノズル面にシート保持部を設けて未使用ノズルに保湿シートを密着させておいてもよい。 Note that when switching the paper width corresponding to various paper sizes, purging may be performed only for the difference between the head discharge width and the paper width, and in particular, there is a margin at both ends of the paper in the printed matter, so the distance to the purge receiver is small. Even when a long and slight purge splatter is received, contamination of the image forming portion can be prevented and the amount of purge to the impression cylinder is small, so that the purge liquid can be easily processed. Also, the ink filling unit of the head may be adjusted to the paper width so that unused nozzles are not filled with ink, or a sheet holding portion may be provided on the nozzle surface so that the moisture retaining sheet is in close contact with the unused nozzles. .
図36(b)には、図21(c)に示す噴射開口109の配置パターンを渡し胴304に適用した場合の記録媒体表面の温度遷移を示す。なお、図36(b)中、図36(a)と同一又は類似する部分には同一の符号を付し、その説明は省略する。
FIG. 36B shows a temperature transition on the surface of the recording medium when the arrangement pattern of the
図36(b)に示すように、一様加熱(図36(a)参照)に比べて、溶媒乾燥部30における用紙全体の加熱量を下げても、用紙先端部の非凝集インク(パージインク)をインクに添加されるポリマー粒子の最低造膜温度以上の温度及び該ポリマー粒子のガラス転移点以上の温度にすることが可能となり、印字部28の過剰乾燥によるシワやカール、ヒビ割れなどの不具合が防止でき、用紙の面内における温度差も抑制できるので、インク打滴量に分布のある画像でもカックルなどの用紙変形が低減できる。すなわち、図36(b)のΔt2は、図36(a)のΔt1と比較するとΔt1>Δt2となっているので、上記の効果を得ることができる。
As shown in FIG. 36 (b), the non-aggregated ink (purge ink) at the leading edge of the paper can be obtained even when the heating amount of the whole paper in the
また、印字部28の凝集インクは、該インクに添加されるポリマー粒子の最低造膜温度以上の温度に加熱して成膜しているので、後述する熱圧定着部32のヒートローラで熱圧定着すれば、オフセットなどの不具合を抑制しつつ一段と画像堅牢性や光沢性に優れた画像形成が可能となる。
The agglomerated ink of the
さらにまた、噴射開口109の噴射量を幅方向の中央部ほど多くすることで乾燥風の流れを一段とスムーズにして乾燥をさらに安定させることが可能である。 Furthermore, by increasing the injection amount of the injection opening 109 toward the center in the width direction, the flow of the drying air can be further smoothed to further stabilize the drying.
(パージパターンの説明)
次に、本例に適用されるパージインクよって形成されるパージパターンについて説明する。本例に示すパージではすべてのノズルからパージインクが打滴されるとともに、同一打滴点には複数のインクが打滴されないように、すなわち、100%ベタ(単色ベタ)以下の打滴量になるようにパージの打滴が制御される。さらに、以下に説明するように、パージによって打滴されるインク液滴を用いて特定の位置にパッチを形成するようにパージの打滴が制御される。
(Explanation of purge pattern)
Next, a purge pattern formed by the purge ink applied to this example will be described. In the purge shown in this example, purge ink is ejected from all nozzles, and a plurality of inks are not ejected at the same ejection point, that is, the ejection amount is 100% solid (monochromatic solid) or less. The ejection of the purge is controlled so that Further, as described below, the droplet ejection of the purge is controlled to form a patch at a specific position using the ink droplet ejected by the purge.
<パージパターン1>
図37(a)には、センサユニット182に対応する位置にパッチ550を形成し、他の領域にはラインパターン552を形成する場合を図示する。また、図37(b)には、パッチ550を拡大して図示する。
<Purge
FIG. 37A shows a case where the
図12に示すセンサユニット182(赤外線温度計、又は赤外線水分計)によりパッチ550の表面温度や水分量を計測し、図37(a),(b)に示すパッチ550の水分量や表面温度をモニタして、記録媒体の乾燥処理における乾燥量が制御される。かかる構成により、装置内外の温度変化や湿度変化、用紙のバラつきなどに対して一段と安定したパージインクの固定が可能となり、画像の定着性も安定する。
The surface temperature and moisture content of the
図37(b)には、ノズルのマトリクス配置に対応した斜めパターンを有するパッチ550を図示する。このようにして特定のパターンを含むパッチを構成することで、光学センサ自体の読取解像度がドット解像度よりも十分に低い場合にも。高精度の読み取りが可能となる。なお、本例に適用可能なパッチ550のパターンは、図36(b)に示すパターンに限定されず、ドット同士が重ならない(着弾干渉が発生しない)ものであれば、千鳥配置等の間引きパターンでもよいし、後述する対称打滴型マトリクスヘッドによるベタ画像でもよい。
FIG. 37B shows a
<パージパターン2>
図38(a)には、余白領域にKCMY各色のドット570K,570C,570M,570Yを形成するとともに、同一のノズルを用いて印刷有効領域186にKCMY各色のドット572K,572C,572M,572Yドットを形成するパージパターンを示し、図38(b)には、符号560を付した領域を拡大して図示する。
<Purge
In FIG. 38A,
Yドット570Y,572Yについて説明すると、余白領域に形成されたドット570Y(凝集していないインク液滴によるドット)の直径D1と、印刷有効領域186に形成されたドット572Y(凝集しているインク液滴によるドット)の直径D2を測定し、ドット570Yの直径D1とドット572Yの直径D2の関係を求め、インク吐出量や処理液の塗布厚を制御することが可能である。
また、図38(a),(b)に示すKCMY各色のパターンを形成し、各色のパターンを図1に示すインラインセンサ348により測定することで、カラーレジの補正が可能である。さらに、先端部の余白領域と後端部の余白領域の両方にパターンを形成し(図示省略)、先後端や幅方向のパターンを測定して倍率補正している。かかる構成によって、光沢や濃度、倍率、歪みや位置ずれなどの品質を安定に保っている。
Further, the color registration can be corrected by forming the KCMY color patterns shown in FIGS. 38A and 38B and measuring the color patterns by the in-
<パージパターン3>
図39(a)には、多色対称打滴の概念図を示す。同図に示す多色対称打滴を行うことで、処理液のない領域にカラーインクを打滴しても、効果的にムラを低減することができる。なお、図39(a),(b)中、上下方向が記録媒体搬送方向(上側が下流側)であり、左右方向が記録媒体14の幅方向である。
<Purge
FIG. 39A shows a conceptual diagram of multicolor symmetrical droplet ejection. By performing multicolor symmetrical droplet ejection as shown in the figure, even when color ink is ejected onto an area where there is no processing liquid, unevenness can be effectively reduced. 39A and 39B, the vertical direction is the recording medium conveyance direction (upper side is the downstream side), and the horizontal direction is the width direction of the
図39(a)に示す多色対称打滴では、1列目(図39(a)一番上の横系列)は、KインクとCインクが交互に打滴される。さらに、2列目はYインクとMインクが交互に打滴される。 In the multicolor symmetrical droplet ejection shown in FIG. 39A, K ink and C ink are alternately ejected in the first row (the top horizontal series in FIG. 39A). Further, in the second row, Y ink and M ink are alternately ejected.
すなわち、1列目は、第1ヘッド(記録媒体搬送方向最上流側のKインクヘッド210K)により、実線の○で囲み数字1を付した打滴点にKインクが打滴され、次に、第1ヘッドの記録媒体搬送方向下流側の隣に位置する第2ヘッド(Cインクヘッド210C)により、破線の○で囲み数字2を付した打滴点にCインクが打滴される。
That is, in the first row, K ink is ejected by the first head (the
2列目は、第3ヘッド(第2ヘッドの記録媒体搬送方向下流側の隣に位置するMヘッド210M)により、実線の△で囲み数字3を付した打滴点にMインクが打滴され、次に、第3ヘッドの記録媒体搬送方向下流側の隣に位置する第4ヘッド(Yインクヘッド210Y)により、破線の△で囲み数字4を付した打滴点にYインクが打滴される。
In the second row, M ink is ejected by the third head (the
換言すると、各ヘッド210K,210C,210M,210Yは、列方向(記録媒体14の幅方向)及び行方向(記録媒体14の搬送方向)について、1ドットおきに打滴を行い、かつ、他のヘッドから打滴されたインク液滴の間に打滴を行うことで、インク液滴が記録媒体に着弾する際に、当該インク液滴の前後左右の両側ともインク液滴が存在しない状態か、もしくは、当該インク液滴の前後左右の両側ともインク液滴が存在する状態となり、一方のみにインク液滴が存在している場合に、着弾したインク液滴が既に着弾しているインク液滴に引き寄せられることで発生するムラの低減に寄与する。
In other words, each of the
図39(b)に示すように、各ヘッド210K,210C,210M,210Yから打滴されたインクを、記録媒体14の搬送方向に分離させることで(記録媒体14の搬送方向にずらして打滴することで)、色間の相対的な位置を測定することができ、カラーレジの検出が可能になる。 As shown in FIG. 39 (b), the ink ejected from each head 210K, 210C, 210M, 210Y is separated in the transport direction of the recording medium 14 (shifted in the transport direction of the recording medium 14). By doing so, the relative position between the colors can be measured, and the color registration can be detected.
<他のパージパターンについて>
また、図示は省略するが、パージインクによるパターンとしては、記録媒体ごとにヘッド(色)を切り換える態様も好ましい。すなわち、記録媒体1枚に対してKCMYのうち1色のみのパージパターンを形成し、4枚の記録媒体を用いて、KCMY4色すべてのパージが実行される。換言すると、記録媒体ごとにヘッドを切り換えながらパージを行い、ヘッドの数と同数の記録媒体を用いてすべてのヘッドについてのパージが実行される。
<About other purge patterns>
Although not shown in the drawings, it is also preferable to change the head (color) for each recording medium as the purge ink pattern. That is, a purge pattern of only one color of KCMY is formed on one recording medium, and purge of all four colors of KCMY is executed using four recording media. In other words, purging is performed while switching the head for each recording medium, and purging is performed for all the heads using the same number of recording media as the number of heads.
かかるパージパターンを用いることで、色による乾燥性の違いを検出することが可能となる。また、色違いに対する補正も可能となる。 By using such a purge pattern, it is possible to detect a difference in drying properties depending on colors. In addition, it is possible to correct different colors.
また、画像データに応じてパージインクの打滴量や打滴密度を変更する態様も好ましい。具体的には、プリント画像の全面における平均打滴量を0%(白地)から250%(最大値)の範囲で求め、これを0%から100%に換算してパージするインク量を決定し、インク吐出体積や打滴密度を制御している。 In addition, an aspect in which the droplet ejection amount or droplet ejection density of the purge ink is changed according to the image data is also preferable. Specifically, the average droplet ejection amount on the entire surface of the printed image is determined in the range of 0% (white background) to 250% (maximum value), and this is converted from 0% to 100% to determine the ink amount to be purged. The ink ejection volume and droplet ejection density are controlled.
かかる態様によれば、画像データの違いによる補正も可能となり、オンデマンド印刷などのプリントごとに画像の内容が異なる場合にも、好ましい乾燥制御が可能となる。 According to this aspect, correction based on the difference in image data is possible, and preferable drying control is possible even when the content of the image differs for each print such as on-demand printing.
さらにまた、ドット抜けのない文字列を形成する態様も好ましい。例えば、パージインクにより記録媒体ごと(画像ごと)の付加情報(例えば、生産管理情報、連番等)を付与する態様が挙げられる。さらに、単色のラインパターンを色ごと(ヘッドごと)に形成する態様も好ましい。ラインパターンの幅は1ドット幅(1200dpiの場合に略35μm)でもよいし、複数ドット幅でも(1ドット幅から5ドット幅、35μm〜100μm)でもよい。 Furthermore, it is also preferable to form a character string with no missing dots. For example, an aspect in which additional information (for example, production management information, serial number, etc.) for each recording medium (for each image) is given by purge ink. Furthermore, a mode in which a monochromatic line pattern is formed for each color (each head) is also preferable. The width of the line pattern may be one dot width (approximately 35 μm in the case of 1200 dpi), or may be a plurality of dot widths (1 to 5 dot widths, 35 μm to 100 μm).
なお、記録媒体14の1枚ごとにパージを行う場合や、同一画像の連続記録を行う場合には、不使用ノズルや使用頻度の低いノズルのみを対象としてパージを実行してもよい。
Note that when purging is performed for each sheet of the
上述した実施形態では、インクヘッド210K,210C,210M,210Yのパージ検出について説明したが、凝集処理液をインクジェット方式で付与する場合にも本発明を適用することが可能である。 In the embodiment described above, the purge detection of the ink heads 210K, 210C, 210M, and 210Y has been described. However, the present invention can also be applied to the case where the aggregation treatment liquid is applied by an ink jet method.
例えば、図1の渡し胴214を渡し胴304と同様の構成とし、記録媒体14の先端部にパージを行い、パージにより打滴された処理液の温度及び光学濃度を検出することで、渡し胴214による乾燥処理を最適化するとともに、処理液の打滴量を最適化することが可能となる。
For example, the
上記の如く構成されたインクジェット記録装置及び打滴検出方法の作用効果は、以下のとおりである。 The effects of the ink jet recording apparatus and the droplet ejection detection method configured as described above are as follows.
凝集処理液を付与しない非画像部(記録媒体14の先端部あるいは後端部の余白領域)に対して、印字部28のヘッド210K,210C,210M,210Yのパージを行い、印字部28の記録媒体搬送方向下流側の渡し胴304のグリッパ支持部101,102に設けられたセンサユニット182を用いてパージインクの温度(水分量)を検出し、検出結果に基づいて溶媒乾燥部30及び渡し胴304における乾燥処理を制御するので、装置内外の温度変化や湿度変化、記録媒体のバラつき、画像内容の違いなどに対して、安定した乾燥制御を実現することができる。
The
また、パージインクの打滴量を100%ベタ以下の打滴量とすることで、非凝集部のインク流れやムラが防止される。 Further, by setting the ejection amount of purge ink to 100% or less, the ink flow and unevenness in the non-aggregated portion can be prevented.
千鳥配置など孤立ドットを形成するようにパージによる打滴を制御することで、着弾干渉が防止され乾燥処理のムラの低減化に寄与する。また、ライン型対称打滴ヘッドを用いることや、複数のヘッドによる2次元対称打滴を行うことでも、着弾干渉の防止による乾燥処理のムラの低減化が可能となり、塗工紙などの弱浸透性を有する記録媒体を用いる場合にも非凝集部の着弾干渉が一層低減される。 By controlling the droplet ejection by purging so as to form isolated dots such as staggered arrangement, landing interference is prevented, contributing to a reduction in unevenness of the drying process. In addition, using a line-type symmetrical droplet ejection head or performing two-dimensional symmetrical droplet ejection with multiple heads can reduce unevenness in the drying process by preventing landing interference, resulting in weak penetration of coated paper, etc. Even when a recording medium having the property is used, the landing interference of the non-aggregated portion is further reduced.
非画像部へのインク打滴(パージ)を記録媒体ごとに色を切り換えて行い、非画像部へのインク打滴を画像データに応じて補正することで、色違いや画像データの違いに対する補正も可能となり、乾燥処理が一段と安定化する。 Ink droplets (purge) on non-image areas are switched for each recording medium, and ink droplets on non-image areas are corrected according to the image data to correct for color differences and image data differences. And the drying process is further stabilized.
パージにより所定のパターンを有するパッチを形成し、該パッチの光学濃度を温度もしくは水分量を同時に計測し、計測結果に応じてインク打滴量もしくは画像データの補正を行うことで、インク打滴のモニタ補正が可能となり、安定した濃度による画像記録が可能となる。 By forming a patch having a predetermined pattern by purging, measuring the optical density of the patch at the same time as the temperature or the amount of water, and correcting the ink droplet amount or image data according to the measurement result, Monitor correction is possible, and image recording with a stable density is possible.
加熱乾燥部を有する渡し胴に温度計あるいは水分計を設け、パージインクの打滴箇所をモニタすることで、温度や水分の立ち上がりを計測することができ、応答性のよい制御が可能となる。また、パージインクの打滴量を1次色ベタ以下とすることで、立ち上がり勾配が急峻になり、検出精度が向上する。 By providing a thermometer or a moisture meter in the transfer cylinder having the heating and drying unit and monitoring the location where the purge ink is deposited, it is possible to measure the rise of temperature and moisture, and control with good responsiveness becomes possible. Further, by setting the amount of purge ink droplets to be a primary color or less, the rising gradient becomes steep and the detection accuracy is improved.
凝集処理液を塗布した断ち代などの余白部分にもパッチを形成し、記録媒体搬送方向下流側に設けられたインラインセンサ(撮像センサ)により、白地の濃度やドット径を測定することで、白地レベルや凝集度合いの検出が可能となり、インク打滴量の他に凝集処理液の塗布量補正も可能となる。 A patch is also formed in the margin part such as the cutting margin where the aggregating treatment liquid is applied, and the density and dot diameter of the white background are measured by an inline sensor (imaging sensor) provided downstream in the recording medium conveyance direction. The level and the degree of aggregation can be detected, and the coating amount of the aggregation treatment liquid can be corrected in addition to the ink droplet ejection amount.
(対称打滴型マトリクスヘッドの説明)
次に、図40〜図46を用いて、本発明のパージ方法に適したヘッドの構造及びインク打滴制御について説明する。以下に説明するヘッドは、特許第3921690号公報に掲載されている「対称打滴型マトリクスヘッド」であって、隣接する打滴点に打滴されたドットの着弾干渉の防止に有効なものである。
(Explanation of symmetrical droplet type matrix head)
Next, a head structure and ink droplet ejection control suitable for the purge method of the present invention will be described with reference to FIGS. The head described below is a “symmetrical droplet ejection type matrix head” published in Japanese Patent No. 3911690, which is effective in preventing landing interference of dots deposited at adjacent droplet ejection points. is there.
図40は、対称打滴型マトリクスヘッド650の構造例を示す平面透視図であり、図41は図40の一部拡大図である。なお、図40〜図46において、図23〜25と同一又は類似する部分の説明は省略する。
FIG. 40 is a plan perspective view showing a structural example of the symmetrical droplet ejection
図40に示すヘッド650は、インク滴を吐出するノズル651と、各ノズル651に対応する圧力室652等からなる複数のインク室ユニット653を千鳥でマトリックス状に配置させた構造を有し、これにより見かけ上のノズルピッチの高密度化を達成している。
The
また、ヘッド650は、インクを吐出する複数のノズル651が印字媒体送り方向(副走査方向)と略直交する主走査方向に印字媒体の全幅に対応する長さにわたって配列された1列以上のノズル列を有するフルラインヘッドである。
Further, the
図40に示すように、ヘッド650に備えられたノズル651(インク室ユニット653)は、主走査方向に沿う行方向及び主走査方向に対して直交しない一定の角度を有する斜めの列方向に沿って一定の配列パターンで格子状に配列させた構造になっており、ノズル651-11、651-12、651-13から成るノズル列712と、ノズル651-14、651-15、651-16から成るノズル列714とに分割され、さらに、ノズル列712とノズル列714とは主走査方向に位相をずらして配置されている。
As shown in FIG. 40, the nozzles 651 (ink chamber units 653) provided in the
すなわち、6個のノズルから成る斜め方向に沿って配列されたノズル列710は副走査方向に各3個のノズルを備えたノズル列712及びノズル列714に2分割され、ノズル列712とノズル列714とは主走査方向に位相をずらして配置されている。なお、ノズル列712、714と主走査方向に配列された他のノズル列も同一構造を有している。
That is, a
言い換えると、ヘッド650内のノズル651は、ノズル列712と主走査方向に平行な方向に並ぶ多数のノズル列で構成されるノズル群722とノズル列714と主走査方向に平行な方向に並ぶ多数のノズル列で構成されるノズル群724の2つのノズル群によって副走査方向に2分割され、一方のノズル群(例えば、ノズル群722)ともう一方のノズル群(例えば、ノズル群724)とは主走査方向に位相をずらして配置されている。
In other words, the
また、ノズル群722及びノズル群724が有するノズル651を主走査方向に投影した投影ノズル列ではノズル間ピッチが等間隔になるように、各ノズル群の主走査方向の位相が決められている。
Further, in the projection nozzle row in which the
なお、本例では、各ノズル群の中で斜め方向に配列された複数のノズルをノズル列と呼んでいる。また、例えば、図40のノズル列710のように、2つのノズル群に属するノズル列が打滴制御上1つのノズル列として機能するものもノズル列と呼ぶ。ノズル列710のノズルを所定の順序で駆動すると1サイクルの打滴(1サイクルの吐出動作)を行うことができる。
In this example, a plurality of nozzles arranged in an oblique direction in each nozzle group is called a nozzle row. Further, for example, a nozzle row that belongs to two nozzle groups and functions as one nozzle row for droplet ejection control, such as a
「1サイクルの打滴」とは、主走査方向に1列のドット列を形成する最小単位の打滴動作を言い、主走査方向と斜め方向に配列されたノズル列の全ノズルを所定の順序(タイミング)で駆動する態様がある。もちろん、該ノズル列内のノズルのうち一部ノズルが所定のタイミングでオフとなってもよい。 “One-cycle droplet ejection” refers to a droplet ejection operation in a minimum unit that forms one dot row in the main scanning direction, and all nozzles in a nozzle row arranged in an oblique direction with respect to the main scanning direction are in a predetermined order. There is a mode of driving at (timing). Of course, some of the nozzles in the nozzle row may be turned off at a predetermined timing.
また、ヘッド650は、本流路655A、支流路655Bを含んだ共通流路655などを有するインク供給系を備えている。本流路655Aは千鳥でマトリックス状に配置されたインク室ユニット653を挟むように上下2列設けられ、たとえば主走査方向に沿うように配置されている。なお、図40に示すヘッド650のノズル配置の詳細は後述する。
The
本流路655Aの左右端部には主供給口(不図示)が形成され、この主供給口を介してインク供給系(不図示)に連結される。図40に示す2本の本流路655Aは、各ノズル列712,714に共通の共通流路655Bに連通され、インク供給系から本流路655A、共通流路655Bを介して各圧力室652へインクが供給されている。
A main supply port (not shown) is formed at the left and right ends of the
また、図24に示したヘッドと同様に、短尺のヘッドモジュール280’を千鳥状に配列して繋ぎ合わせて、記録媒体の全幅に対応する長さとしてもよい。 Similarly to the head shown in FIG. 24, the short head modules 280 'may be arranged in a staggered manner and connected to form a length corresponding to the entire width of the recording medium.
各ノズル651に対応して設けられている圧力室652は、その平面形状が概略正方形となっており、対角線上の両隅部にノズル651と供給口654が設けられている。各圧力室652は供給口654を介して共通流路(支流路)55Bと連通されている。
The
かかる構造を有する多数のインク室ユニット653を図41に示すごとく、主走査方向に沿う行方向及び主走査方向に対して直交しない一定の角度θを有する斜めの列方向に沿って一定の配列パターンで格子状に配列させた構造になっている。主走査方向に対してある角度θの方向に沿ってインク室ユニット653を一定のピッチdで複数配列する構造により、主走査方向に並ぶように投影されたノズルのピッチP0は(d×cosθ)/2となる。
As shown in FIG. 41, a large number of
すなわち、主走査方向については、各ノズル651が一定のピッチで直線状に配列されたものと等価的に取り扱うことができる。このような構成により、主走査方向に並ぶように投影されるノズル列が1インチ当たり2400個(2400ノズル/インチ)におよぶ高密度のノズル構成を実現することが可能になる。以下、説明の便宜上、ヘッドの長手方向(主走査方向)に沿って各ノズル651が一定の間隔(ピッチP0)で直線状に配列されているものとして説明する。
That is, in the main scanning direction, each
ここで、本発明に係るヘッド650の標準的な規格は、従来技術に係るヘッド650の標準的な規格と同一であり、その一例を挙げると、圧力室652のサイズは700μm ×700μm、アクチュエータ(図25参照)のサイズは500μm×500μm、主走査方向に隣り合うノズルのノズル間ピッチP1(同一タイミングで打滴を行うノズルのノズル間ピッチ)は0.846mm(=30npi)、副走査方向の打滴間隔は1mm、通常用いられるインク粘度は2cP〜3cPである。
Here, the standard specification of the
なお、用紙の全幅に対応したノズル列を有するフルラインヘッドで、ノズルを駆動する時には、(1)全ノズルを同時に駆動する、(2)ノズルを片方から他方に向かって順次駆動する、(3)ノズルをブロックに分割して、ブロックごとに片方から他方に向かって順次駆動する等が行われ、用紙の幅方向(用紙の搬送方向と直交する方向)に1列のドットによるライン又は複数のドット列から成るラインを印字するようなノズルの駆動を主走査と定義する。 When the nozzles are driven by a full line head having a nozzle row corresponding to the full width of the paper, (1) all the nozzles are driven simultaneously, (2) the nozzles are sequentially driven from one side to the other (3) ) The nozzle is divided into blocks, and each block is sequentially driven from one side to the other, etc., and a line of dots or a plurality of lines in the width direction of the paper (direction perpendicular to the paper conveyance direction) Nozzle driving that prints a line of dot rows is defined as main scanning.
特に、図40及び図41に示すようなマトリクスに配置されたノズル651を駆動する場合は、上記(3)のような主走査が好ましい。すなわち、ノズル651-11、651-12、651-13、651-14、651-15、651-16を1つのブロックとし(他にはノズル651-21、…、651-26を1つのブロック、ノズル651-31、…、651-36を1つのブロック、…として)、記録媒体の搬送速度に応じてノズル651-11、651-12、…、651-16を順次駆動することで記録媒体の幅方向に1ラインを印字する。
In particular, when driving the
一方、上述したフルラインヘッドと用紙とを相対移動することによって、上述した主走査で形成された1列のドットによるライン又は複数のドット列から成るラインを繰り返し行うことを副走査と定義する。 On the other hand, it is defined as sub-scanning that the above-described full-line head and paper are moved relative to each other to repeatedly perform a line composed of one row of dots or a line composed of a plurality of dot rows formed by the above-described main scanning.
<ノズル配置の説明>
次に、ヘッド650のノズル配置について詳述する。
<Description of nozzle arrangement>
Next, the nozzle arrangement of the
なお、図40及び図41に示したように、ヘッド650内の主走査方向に直交しない斜め方向に複数のノズルが配列された各ノズル列の構成は同一であり、ここでは、各ノズル列を代表してノズル列712,714を用いて説明する。
As shown in FIGS. 40 and 41, the configuration of each nozzle row in which a plurality of nozzles are arranged in an oblique direction not orthogonal to the main scanning direction in the
図42は、本発明に係るヘッド650のノズル配置及び打滴タイミングを説明する図である。
FIG. 42 is a diagram for explaining nozzle arrangement and droplet ejection timing of the
図42に示すように、本発明に係るヘッド650では、図23に示すヘッド210における主走査方向に対して直交しない一定の角度を有する斜めの列方向に6個のノズルを有するノズル列710が、3個のノズルを有する2つのノズル列(ノズル列712及びノズル列714)に分割され、ノズル列712とノズル列714とを主走査方向のノズル間ピッチPの1/2だけ主走査方向にずらして配置されている。
As shown in FIG. 42, in the
すなわち、ヘッド650は、図23に示すヘッド210における主走査方向に対して所定の傾き角度を有するノズル列を主走査方向に複数並べたノズル群(吐出孔群に相当)が副走査方向に2分割され、このように副走査方向に2分割された各ノズル群722及びノズル群724は主走査方向のノズル間ピッチPの1/2だけ主走査方向に位相をずらして配置されるノズル(ノズル列)を備えている。
That is, the
言い換えると、主走査方向に沿う行方向及び主走査方向と所定の角度θをなす列方向に沿ってマトリクス状に配置されたノズル651は、副走査方向にn個のノズル群に分割され、各ノズル群は主走査方向に位相をずらして配置されている。
In other words, the
したがって、ノズル列712及びノズル列714を主走査方向に並ぶように投影すると、該ノズル列712,714を構成するノズル651-11〜651-16は主走査方向に沿って等間隔に並べられる。さらに、ノズル651-11とノズル651-12との中間にノズル651-14が配置され、ノズル651-12とノズル651-13との間にノズル651-15が配置され、ノズル651-16はノズル651-13と主走査方向にP/2だけ離れたノズル651-15の反対側に配置される。
Therefore, when the
ヘッド650は、図42に図示するタイミングt1〜タイミングt3で打滴されたインク滴が記録媒体上で干渉しないように主走査方向のノズル間ピッチP(主走査方向に並ぶように投影された投影ノズル列のノズル間ピッチ)が決められる。
The
すなわち、主走査方向に連続して形成されるドットのうち、1つおきに配置される2つのドット間距離は、これらの2つのドットが重ならない距離に設定されている。主走査方向のノズル間ピッチPは図23に示したノズル間ピッチよりも大きな値であると言える。 That is, of the dots formed continuously in the main scanning direction, the distance between two dots arranged every other dot is set such that these two dots do not overlap. It can be said that the inter-nozzle pitch P in the main scanning direction is larger than the inter-nozzle pitch shown in FIG.
図42において、ノズル651を表す円内に示した数字は打滴タイミング(打滴順)を示し、タイミングt1ではノズル651-11、ノズル651-21、ノズル651-31(図42には不図示)、…、から打滴が行われる。次にタイミングt2ではノズル651-12、…、から打滴が行われる。さらに、タイミングt3〜タイミングt6ではノズル651-13、…、ノズル651-16、ノズル651-26、ノズル651-36、…、の打滴が行われ、タイミングt1〜タイミングt6の1サイクルの打滴によって、主走査方向に1ラインのドット列を形成することができる。
42, the numbers shown in the circles representing the
ここで、タイミングt1〜t3で行われる打滴では、各タイミングで打滴されたインク滴は記録媒体上で他のインク滴と接触せずに、各打滴によるインク滴が単独でドットを形成する。 Here, in the droplet ejection performed at the timings t1 to t3, the ink droplets ejected at each timing do not come into contact with other ink droplets on the recording medium, and the ink droplets by the respective droplet ejections form dots independently. To do.
一方、タイミングt4〜タイミングt6では、打滴されたインク滴が着弾する際に、主走査方向に隣り合う両側の着弾位置には既にインク滴が打滴され、記録媒体上に先に着弾しているために、両隣のインク滴と接触するように着弾する。 On the other hand, at timing t4 to timing t6, when the ejected ink droplets have landed, ink droplets have already been deposited on the landing positions on both sides adjacent to the main scanning direction, and landed on the recording medium first. In order to be in contact with the ink droplets on both sides, it lands.
すなわち、タイミングt4で打滴されたインク滴は、タイミングt1及びタイミングt2で打滴されたインク滴の間に着弾し、同様にタイミングt5で打滴されたインク滴はタイミングt2及びタイミングt3で打滴されたインク滴の間に着弾し、タイミングt6で打滴されたインク滴はタイミングt1及びタイミングt3で打滴されたインク滴の間に着弾する。 That is, the ink droplets ejected at timing t4 land between the ink droplets ejected at timing t1 and timing t2, and the ink droplets ejected at timing t5 are similarly ejected at timing t2 and timing t3. The ink droplets that have landed between the ink droplets that have been ejected and that have been ejected at timing t6 land between the ink droplets that have been ejected at timing t1 and timing t3.
タイミングt4〜タイミングt6で打滴されたインク滴が先に着弾している両隣のインク滴に引き寄せられるので、タイミングt4〜タイミングt6で打滴されたインク滴は一方向に寄る現象が起こらず、タイミングt4〜タイミングt6で打滴されたインク滴によるドットは対称性を有し、一方向の凝集によって発生するスジむらを低減させることができる。 Since the ink droplets ejected at the timing t4 to the timing t6 are attracted to the adjacent ink droplets that have landed first, the ink droplets ejected at the timing t4 to the timing t6 do not cause a phenomenon that moves in one direction. The dots formed by the ink droplets ejected at the timing t4 to the timing t6 have symmetry, and stripe unevenness caused by unidirectional aggregation can be reduced.
本明細書では、図42にノズル配置を示すヘッド650において、各ノズル群722,724が有するノズル列(712,714等)の主走査方向に隣接したノズル列同士の境目であり、且つ、副走査方向のノズル間ピッチが他と比べて大きくなるノズル間位置を折り返し位置Aと定義する。
In the present specification, in the
すなわち、図42に示すノズル配置では、ノズル651-11とノズル651-23との間(折り返し位置A−1)、ノズル651-14とノズル651-26との間(折り返し位置A−3)などが折り返し位置Aになる。 That is, in the nozzle arrangement shown in FIG. 42, between the nozzle 651-11 and the nozzle 651-23 (folding position A-1), between the nozzle 651-14 and the nozzle 651-26 (folding position A-3), etc. Is the folding position A.
これらの折り返し位置Aにおけるインク滴間の着弾時間差(例えば、ノズル651-11から打滴されるインク滴とノズル651-23から打滴されるインク滴との着弾時間の差)は、同一ノズル列内の隣り合うノズル(例えば、ノズル651-11とノズル651-12やノズル651-12とノズル651-13など)から打滴インク滴間の着弾時間差と異なるために、先に着弾しているインク滴の記録媒体上に残存しているインク滴量が異なる。そのために、折り返し位置Aと折り返し位置以外の位置とでは凝集条件が変わるために、折り返し位置Aでは凝集によるスジむらが発生してしまう。 The landing time difference between the ink droplets at the turn-back position A (for example, the difference in landing time between the ink droplet ejected from the nozzle 651-11 and the ink droplet ejected from the nozzle 651-23) is the same nozzle row. Ink that has landed first is different from the difference in landing time between the droplets of the droplets ejected from adjacent nozzles (for example, nozzle 651-11 and nozzle 651-12, nozzle 651-12 and nozzle 651-13, etc.). The amount of ink droplet remaining on the recording medium is different. For this reason, since the aggregation condition changes between the folding position A and a position other than the folding position, streaks due to aggregation occur at the folding position A.
図42において、折り返し位置A-1と折り返し位置A-3との間隔など、ノズル群722内の折り返し位置の間隔(折り返し位置間ピッチ)P2Bは、P2B=0.94mmであり、該折り返し位置に生じる凝集によるスジむらの空間周波数は1.061lp/mm に相当し、比較的視認されやすい空間周波数領域内にある。 In FIG. 42, the interval between the folding positions in the nozzle group 722 (pitch between the folding positions) P2B, such as the interval between the folding position A-1 and the folding position A-3, is P2B = 0.94 mm. The spatial frequency of streak unevenness due to the resulting agglomeration corresponds to 1.061 lp / mm and is in a spatial frequency region that is relatively easily visible.
ただし、折り返し位置A-3と折り返し位置A-4との間隔など、ノズル群724内の折り返し位置の間隔P2Cもまた、P2C=0.94mmであり、ノズル列712の折り返し位置と同様に空間周波数1.061lp/mmを持つが、図42に示すように、折り返し位置A-1と折り返し位置A-4とは接近しているので、記録画像において視認される空間周波数は略1.061lp/mmとして考えることができる。
However, the interval P2C between the folding positions in the
これに対して、図43に示すノズル配置では、ノズル群722内の折り返し位置A-1とノズル群724内の折り返し位置A-3との間隔P2 が等間隔になるように、主走査方向に折り返し位置間ピッチの半ピッチ分だけ位相をずらしたノズル配置になっている。
On the other hand, in the nozzle arrangement shown in FIG. 43, in the main scanning direction, the intervals P2 between the folding position A-1 in the
よって、折り返し位置Aの実質的な周期はP2=0.47mmとなり、この周期を持つ折り返し位置の空間周波数は2.13lp/mmとなり、図42に示したノズル配置と比較して、記録画像において濃度むらとして視認されにくい方向にシフトされたノズル配置が可能である。 Therefore, the substantial cycle of the folding position A is P2 = 0.47 mm, and the spatial frequency of the folding position having this cycle is 2.13 lp / mm. Compared with the nozzle arrangement shown in FIG. It is possible to arrange the nozzles shifted in a direction that is difficult to be visually recognized as density unevenness.
なお、折り返し位置間ピッチP2は折り返し周期を2.0lp/mm 以上とする態様が好ましく、折り返し周期を3.0lp/mm以上にすると、さらに、スジむらの視認性を大幅に低減させることができてより好ましい。 In addition, it is preferable that the pitch P2 between the folding positions is such that the folding cycle is 2.0 lp / mm or more. If the folding cycle is 3.0 lp / mm or more, the visibility of the stripe unevenness can be greatly reduced. More preferable.
図43に示すような折り返し位置間ピッチP2が等間隔となるノズル配置を有する印字ヘッドでは、副走査方向のノズル群の数nは偶数となる。 In a print head having a nozzle arrangement in which the pitches P2 between the folding positions are equally spaced as shown in FIG. 43, the number n of nozzle groups in the sub-scanning direction is an even number.
<着弾時間差についての説明>
インクの種類や記録媒体の種類(メディア種)によっては、図42及び図43に示した折り返し位置間ピッチP2の最適化に代わり、着弾時間差(打滴時間差)を最適化することで濃度むらの視認性を効果的に低減させることができる。すなわち、隣接するドットを形成するインク滴の着弾時間差が、該ヘッド650の最大着弾時間差よりも小さくなるように、ヘッド650のノズル配置を決めるとよい。
<Explanation of landing time difference>
Depending on the type of ink and the type of recording medium (media type), instead of optimizing the pitch P2 between the folding positions shown in FIG. 42 and FIG. 43, the landing time difference (droplet ejection time difference) is optimized, thereby causing uneven density. Visibility can be effectively reduced. That is, the nozzle arrangement of the
図42に示すノズル配列を有するヘッド650を用いて、主走査方向に連続して1ライン上に並んだドット列を形成する場合、隣り合うドットを形成するインク滴を打滴する2つのノズル間の着弾時間差が最大値δTmax1となるノズルの組み合わせには、タイミングt1で打滴を行うノズル(例えば、ノズル651-11等)と、タイミングt6で打滴を行うノズル(例えば、ノズル651-26等)と、の組み合わせが挙げられる。
When forming a dot row arranged on one line continuously in the main scanning direction using the
この隣接ドットを形成するインク滴を打滴するノズルの組み合わせうち、該ノズル間の着弾時間差が最大値δTmax1となるノズルの組み合わせは、図42に示すノズル配置における着弾時間差が最大値δTmax2となるノズルの組み合わせとなっている。言い換えると、図42に示すノズル配置では、δTmax1=δTmax2の関係を満たし、副走査方向のノズル間距離が最大となるノズルを用いて主走査方向に隣り合うドットを形成する打滴を行うために、他の主走査方向に隣り合うドットを形成する打滴を行うノズルに比べて着弾時間差が大きくなり、記録媒体の種類やインクの種類によっては、この着弾時間差に起因するスジむらが記録画像に生じてしまう恐れがある。 Of the combinations of nozzles that eject ink droplets that form adjacent dots, the combination of nozzles in which the landing time difference between the nozzles has the maximum value δTmax1 is the nozzle in which the landing time difference in the nozzle arrangement shown in FIG. It is a combination of. In other words, in the nozzle arrangement shown in FIG. 42, in order to perform droplet ejection that forms a dot adjacent in the main scanning direction using a nozzle that satisfies the relationship of δTmax1 = δTmax2 and has the maximum inter-nozzle distance in the sub-scanning direction. The landing time difference is larger than that of other nozzles that form droplets that form adjacent dots in the main scanning direction. Depending on the type of recording medium and the type of ink, unevenness due to this landing time difference may appear in the recorded image. There is a risk of it.
図44(a)、(b)に示すノズル配置では、図42に示したノズル配置に対して着弾時間差が最適化され、隣接ドットを形成するインク滴を打滴するノズルには、着弾時間差が最大値δTmxa2となるノズルの組み合わせと異なるノズルの組み合わせを用いるように、ノズル配置が決められている。 In the nozzle arrangements shown in FIGS. 44 (a) and (b), the landing time difference is optimized with respect to the nozzle arrangement shown in FIG. 42, and the nozzles that deposit ink droplets forming adjacent dots have a landing time difference. The nozzle arrangement is determined so that a combination of nozzles different from the combination of nozzles having the maximum value δTmxa2 is used.
すなわち、図44(a)、(b)に示すノズル配列では、主走査方向に連続して1ライン上に並んだドット列を形成する場合、ヘッド650が有するノズルの着弾時間差がその最大値δTmax2になるノズルの組み合わせは、図42に示すノズル配列と同様に、タイミングt1で打滴を行うノズル (例えば、ノズル651-11等)と、タイミングt6で打滴を行うノズル(例えば、ノズル651-16等)と、の組み合わせが挙げられる。
That is, in the nozzle arrangement shown in FIGS. 44 (a) and 44 (b), when a dot row arranged on one line continuously in the main scanning direction is formed, the difference in the landing time of the nozzles of the
一方、隣り合うドットを形成するインク滴を打滴する2つのノズル間の着弾時間差が最大値δTmax1となるノズルの組み合わせには、タイミングt2 で打滴を行うノズル(例えば、ノズル651-12 等)と、タイミングt6で打滴を行うノズル(例えば、ノズル651-16等)と、の組み合わせが挙げられる。 On the other hand, for a combination of nozzles in which the landing time difference between two nozzles that eject ink droplets that form adjacent dots reaches the maximum value δTmax1, nozzles that eject droplets at timing t2 (for example, nozzles 651-12) And a nozzle that performs droplet ejection at timing t6 (for example, nozzle 651-16 or the like).
よって、図44(a)、(b)に示すノズル配列では、主走査方向に連続して1ライン上に並んだドット列を形成する場合には、隣り合うドットを形成する打滴を行うノズルの隣接最大着弾時間差の最大値δTmax1と、該ヘッド650が有するノズルの最大着弾時間差の最大値δTmax2との関係が、δTmax1<δTmax2を満たしている。
Therefore, in the nozzle arrangement shown in FIGS. 44 (a) and 44 (b), when forming a dot row arranged on one line continuously in the main scanning direction, nozzles that perform droplet ejection for forming adjacent dots. The relationship between the maximum value δTmax1 of the adjacent maximum landing time difference and the maximum value δTmax2 of the maximum landing time difference of the nozzles of the
すなわち、ヘッド650内で副走査方向のノズル間距離が最大となる2つのノズル以外のノズルを用いて隣り合うドットを形成するインク滴が打滴されるので、他の主走査方向に隣り合うドットを形成するインク滴を打滴するノズル同士に比べて着弾時間差が大きく異なることがなくなり、極端な着弾時間差に起因する凝集によって生じるスジむらを抑制することが可能となる。
That is, since ink droplets that form adjacent dots are ejected using nozzles other than the two nozzles that have the maximum inter-nozzle distance in the sub-scanning direction in the
なお、図44(a)に示したノズル配列を有するヘッド650を用いて、主走査方向に連続して1ライン上に並んだドット列を形成する場合、主走査方向に隣り合うドットを形成するインク滴を打滴するノズルの着弾時間差が最小値δTmin1となるノズルの組み合わせには、タイミングt3で打滴を行うノズルとタイミングt4で打滴を行うノズル(例えば、51-23とノズル651-14の組み合わせ等)が挙げられる。
When forming a dot row arranged on one line continuously in the main scanning direction using the
図44(b)に示すように、これらのノズルの副走査方向のノズル間距離は、ヘッド650内のノズルにおける副走査方向のノズル間距離の最小値Ptminと等しい距離に設定されている。
As shown in FIG. 44 (b), the inter-nozzle distance between these nozzles in the sub-scanning direction is set equal to the minimum value Ptmin of the inter-nozzle distance between the nozzles in the
一方、主走査方向に連続して1ライン上に並んだドット列を形成する場合、主走査方向に隣り合うドットを形成するノズルの着弾時間差が最大値δTmax1となるノズル(例えば、ノズル651-23とノズル651-16等)の副走査方向のノズル間ピッチは4×Ptminに設定されている。このとき、着弾時間差の最小値δTmin1と着弾時間差の最大値δTmax1との関係はδTmin1/δTmax1=0.25となっている。 On the other hand, when forming a dot row that is arranged continuously on one line in the main scanning direction, a nozzle (for example, nozzle 651-23) in which the landing time difference between nozzles that form adjacent dots in the main scanning direction becomes the maximum value δTmax1. The nozzle pitch in the sub-scanning direction of the nozzles 651-16 and the like is set to 4 × Ptmin. At this time, the relationship between the minimum value δTmin1 of the landing time difference and the maximum value δTmax1 of the landing time difference is δTmin1 / δTmax1 = 0.25.
図44(c)に示したノズル配置を有するヘッド650を用いて、主走査方向に連続して1ライン上に並んだドット列を形成する場合、主走査方向に隣り合うドットを形成するノズルの着弾時間差が最小値δTmin1となるノズルの組み合わせには、タイミングt3で打滴を行うノズル(例えば、51-12等)とタイミングt4で打滴を行うノズル(例えば、ノズル651-14等)が挙げられる。
When forming a dot row arranged on one line continuously in the main scanning direction using the
図44(c)に示すように、これらのノズルの副走査方向のノズル間距離は、ヘッド650内のノズルにおける副走査方向のノズル間距離の最小値Ptmin(例えば、ノズル651-11とノズル651-12との副走査方向にノズル間距離)に対して4×Ptminに設定されている。
As shown in FIG. 44 (c), the inter-nozzle distance between these nozzles in the sub-scanning direction is the minimum inter-nozzle distance Ptmin (for example, the nozzles 651-11 and 651) of the nozzles in the
また、主走査方向に隣り合うドットを形成するノズルの着弾時間差が最大値δTmax1となるノズル(例えば、ノズル651-12とノズル651-16等)の副走査方向のノズル間ピッチは7×Ptminに設定されている。このとき、着弾時間差の最小値δTmin1と着弾時間差の最大値δTmax1との関係はδTmin1/δTmax1=0.57となっている。 Further, the nozzle pitch in the sub-scanning direction of the nozzle (for example, the nozzle 651-12 and the nozzle 651-16) in which the difference in landing time between the nozzles that form adjacent dots in the main scanning direction becomes the maximum value δTmax1 is 7 × Ptmin. Is set. At this time, the relationship between the minimum value δTmin1 of the landing time difference and the maximum value δTmax1 of the landing time difference is δTmin1 / δTmax1 = 0.57.
図44(b)に示すノズル配置と図44(c) に示すノズル配置との凝集によるスジむらを比較すると、隣り合うドットを形成するインク滴間の着弾時間差の比δTmin1/δTmax1が1に近い(着弾時間差の比のばらつきが少ない)図44(c)に示すノズル配置の方がより良好な傾向を示している。 Comparing streak unevenness due to aggregation between the nozzle arrangement shown in FIG. 44B and the nozzle arrangement shown in FIG. 44C, the ratio δTmin1 / δTmax1 of the landing time difference between the ink droplets forming adjacent dots is close to 1. (There is little variation in the ratio of landing time difference) The nozzle arrangement shown in FIG. 44 (c) shows a better tendency.
特に、着弾時間差の比δTmin1/δTmax1が0.5を境界として凝集により生じるスジむらの視認性の傾向が変わることが実験より分かっており、δTmin1/δTmax1≧0.5の条件を満たす態様が好ましい。 In particular, it has been found from experiments that the ratio of landing time difference δTmin1 / δTmax1 changes with 0.5 as a boundary, and the tendency of the visibility of streak unevenness caused by agglomeration changes, and an aspect satisfying the condition of δTmin1 / δTmax1 ≧ 0.5 is preferable. .
すなわち、ノズル群間の副走査方向の距離を最適化することで、隣り合う着弾位置に着弾するインク滴の着弾時間差のばらつきを少なくすることができ、凝集により生じるスジむらの視認性を抑制することができる。 In other words, by optimizing the distance in the sub-scanning direction between the nozzle groups, it is possible to reduce the variation in the landing time difference between the ink droplets that land on the adjacent landing positions, and to suppress the visibility of uneven stripes caused by aggregation. be able to.
本変形例では、3個のノズルを有するノズル列が主走査方向に沿って複数並べられたノズル群を備えた印字ヘッドを例示したが、ノズル列が有するノズル数は3個に限定されず、1つのノズル列に2個のノズルを備えてもよいし、3個以上のノズルを備えてもよい。また、本例には、同一ノズル配置を有するノズル群を主走査方向にずらして副走査方向に沿って複数配置したが、異なるノズル配置を有する複数のノズル群を副走査方向に沿って並べてもよい。上述した異なるノズル配置には、例えば、各ノズル群が有するノズル列に含まれるノズル数が異なる態様や、各ノズル群の副走査方向のノズル間ピッチが異なる態様などがある。 In this modification, a print head including a nozzle group in which a plurality of nozzle rows each having three nozzles is arranged along the main scanning direction is illustrated, but the number of nozzles that the nozzle row has is not limited to three. Two nozzles may be provided in one nozzle row, or three or more nozzles may be provided. In this example, a plurality of nozzle groups having the same nozzle arrangement are shifted in the main scanning direction and arranged in the sub scanning direction. However, a plurality of nozzle groups having different nozzle arrangements may be arranged in the sub scanning direction. Good. The different nozzle arrangements described above include, for example, a mode in which the number of nozzles included in the nozzle row of each nozzle group is different, and a mode in which the pitch between nozzles in the sub-scanning direction of each nozzle group is different.
<対称打滴型マトリクスヘッドの応用例>
次に、上述した対称打滴型マトリクスヘッドを1ノズル列あたり20個のノズルにより構成した場合の応用例について説明する。
<Application example of symmetrical droplet-type matrix head>
Next, an application example in the case where the above-described symmetrical droplet ejection type matrix head is configured with 20 nozzles per nozzle row will be described.
図45に示すように、ヘッド650”が有するマトリクス配列されたノズルは副走査方向に4分割され、分割された各ブロック(ノズル群)742,744,746,748はそれぞれ主走査方向に位相をずらして配置されている。
As shown in FIG. 45, the matrix-arranged nozzles of the
図45に示すヘッド650”は、ノズル651-105とノズル651-121との間、ノズル651-110とノズル651-126の間、ノズル651-115とノズル651-131との間、ノズル651-120とノズル651-136との間の4ヶ所に折り返し位置Aができ、折り返し位置Aにおける空間周波数を一般的なマトリクス配置におけるノズル配列の4倍(高周波)にすることができる。したがって、折り返し位置Aにおける特異性を改善することができ、折り返し位置Aにおけるスジむらの視認性を抑制することができる。
The
また、図45に示すノズル配置では、図43に示すように、折り返し位置間ピッチP2が均一になるように各ノズル群742,744,746,748をそれぞれ主走査方向にずらして配置されている。
In the nozzle arrangement shown in FIG. 45, as shown in FIG. 43, the
すなわち、ヘッド650”は、上述したノズル群が副走査方向にn個(ただし、nは2以上の整数であり、折り返し位置間ピッチを均等にする態様ではnは2以上の偶数)並べられ、各ノズル群はそれぞれ主走査方向に位相をずらして配置されている。より高解像度の画像を得るためには、n≧4である態様が好ましい。
That is, in the
また、主走査方向のノズル間ピッチP1は主走査方向に隣り合うノズル間ピッチPがn分割された距離に等しくなる。これは、各ノズル群は主走査方向にP/nを単位とするシフト量で割り振られることと等価である。 The nozzle pitch P1 in the main scanning direction is equal to the distance obtained by dividing the nozzle pitch P adjacent in the main scanning direction by n. This is equivalent to assigning each nozzle group in the main scanning direction with a shift amount in units of P / n.
なお、ヘッド650”内の各ノズル列の配置は同一であり、これらのノズル列を代表して、ノズル651-101〜ノズル651-120の20個のノズルからなるノズル列730を用いて説明することにする。
The arrangement of the nozzle rows in the
ノズル列730は、ノズル651-101〜ノズル651-105から成るノズル列732、ノズル651-106〜ノズル651-110から成るノズル列734、ノズル651-111〜ノズル651-115から成るノズル列736、ノズル651-116〜ノズル651-120から成るノズル列738から構成され、ノズル列732はノズル群742に属し、ノズル列734はノズル群744に属し、ノズル列736はノズル群746に属し、ノズル列738はノズル群748に属する。
The
ノズル651-101〜ノズル651-120を主走査方向に並ぶように投影されたノズル列において、ノズル651-101とノズル651-102との間にノズル651-109が配置されるようにノズル列732とノズル列734とを主走査方向に位相をずらして配置し、また、ノズル651-101とノズル651-109との間にノズル651-115が配置されるようにノズル列734とノズル列736とを主走査方向に位相をずらして配置し、さらに、ノズル651-102とノズル651-109との間にノズル651-118が配置されるようにノズル列736とノズル列738とを主走査方向に位相をずらして配置した構造を有している。
In the nozzle row in which the nozzles 651-101 to 651-120 are projected so as to be aligned in the main scanning direction, the nozzle row 732 is arranged such that the nozzles 651-109 are arranged between the nozzles 651-101 and 651-102. And the
すなわち、各ノズル列732,734,736,738が有するノズル651-101 〜ノズル651-120を主走査方向に並ぶように投影した投影ノズル列において、同一ノズル群内の隣り合うノズルの間に、副走査方向に隣り合うノズル群のノズルが位置するように配置されている。例えば、上述した投影ノズル列において、ノズル群742に属するノズル651-101とノズル651-102との間には、ノズル群742と副走査方向に隣り合うノズル群744に属するノズル651-109が位置している。
That is, in the projected nozzle row in which the nozzles 651-101 to 651-120 included in each
図45に示したノズル配置では、主走査方向のノズル間ピッチ(同一ノズル群内で主走査方向に並ぶように投影したノズル列の隣接ノズル間ピッチ)P=0.169mm、主走査方向に隣り合うノズルのノズル間ピッチP1 =0.846mm、折り返し位置間ピッチP2=0.21mmとなっている。 In the nozzle arrangement shown in FIG. 45, the pitch between nozzles in the main scanning direction (the pitch between adjacent nozzles in a nozzle row projected so as to be aligned in the main scanning direction within the same nozzle group) P = 0.169 mm, adjacent in the main scanning direction. The inter-nozzle pitch P1 of the matched nozzles is 0.846 mm, and the pitch P2 between the folding positions is 0.21 mm.
図46には、図45に示したノズル配置と打滴タイミングとの関係を示す。 FIG. 46 shows the relationship between the nozzle arrangement shown in FIG. 45 and the droplet ejection timing.
図46に示すように、タイミングt1ではノズル651-101と主走査方向に並べられたノズルから打滴が行われ、タイミングt2ではノズル651-102と主走査方向に並べられたノズルから打滴が行われる。このようにしてタイミングt3〜タイミングt20では、ノズル51-103と主走査方向に並べられたノズルから順にノズル651-120と主走査方向に並べられたノズルまでの打滴が行われる。 As shown in FIG. 46, droplet ejection is performed from nozzles arranged in the main scanning direction with nozzle 651-101 at timing t1, and droplet ejection is performed from nozzles aligned in the main scanning direction with nozzle 651-102 at timing t2. Done. In this manner, from timing t3 to timing t20, droplet ejection is performed from the nozzles arranged in the main scanning direction to the nozzles 51-103 in sequence to the nozzles 651-120 and the nozzles arranged in the main scanning direction.
ヘッド650及びヘッド650”では、主走査方向と直交しない斜め方向にノズル651を並べたノズル列を副走査方向にn分割(ただし、nは偶数)し、分割されたノズル列を主走査方向に位相をずらして配置するので、該折り返し位置Aに生じるインク滴の着弾干渉の特異性を改善することができる。
In the
また、折り返し位置間ピッチP2がほぼ等間隔になるように各ノズル列を配置すると、折り返し位置Aに生じるスジむらの視認性を改善することができる。さらに、各色に対応した印字ヘッドを備えた多色ヘッドでは、各色に対応したヘッド(ノズル群)の折り返し位置に本発明を適用すれは、一層のむら低減を図ることができる。 Further, if the nozzle rows are arranged so that the pitches P2 between the folding positions are substantially equal, the visibility of the stripe unevenness occurring at the folding position A can be improved. Further, in a multi-color head provided with a print head corresponding to each color, if the present invention is applied to the turn-back position of the head (nozzle group) corresponding to each color, the unevenness can be further reduced.
以上説明したように、本例に示す対称打滴型マトリクスヘッドを用いた隣接打滴では、隣接するドットが連続して打滴されることがなく、液体状のドット同士が接触せずに着弾干渉を防止することができ、パージインクを高密度打滴(例えば、ベタ画像)することができる。 As described above, in the adjacent droplet ejection using the symmetrical droplet ejection type matrix head shown in this example, the adjacent dots are not continuously ejected, and the liquid dots are landed without contacting each other. Interference can be prevented, and purge ink can be ejected with high density (for example, a solid image).
本例では、インクに含有する着色剤を凝集(または、不溶化)させる機能を持つ処理液とインクを反応させて画像を形成する装置構成について説明したが、本発明は、処理液を用いずにインクを記録媒体に固定する装置構成にも適用可能である。 In this example, the apparatus configuration for forming an image by causing the ink to react with the processing liquid having the function of aggregating (or insolubilizing) the colorant contained in the ink has been described, but the present invention does not use the processing liquid. The present invention can also be applied to an apparatus configuration for fixing ink to a recording medium.
以上、本発明のインクジェット記録装置、打滴検出方法を詳細に説明したが、本発明は、以上の例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行ってもよいのはもちろんである。 The inkjet recording apparatus and droplet ejection detection method of the present invention have been described in detail above. However, the present invention is not limited to the above examples, and various improvements and modifications are made without departing from the gist of the present invention. Of course.
<付記>
上記に詳述した発明の実施形態についての記載から把握されるとおり、本明細書は少なくとも以下に示す発明を含む多様な技術思想の開示を含んでいる。
<Appendix>
As will be understood from the description of the embodiments of the invention described in detail above, the present specification includes disclosure of various technical ideas including at least the invention described below.
(発明1):記録媒体を所定の搬送方向へ搬送する搬送手段と、前記記録媒体にインクを打滴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のパージによって打滴されたインクを前記記録媒体の余白領域に付着させるように前記インクジェッヘッドの打滴を制御する打滴制御手段と、前記記録媒体に乾燥処理を施す乾燥処理手段と、前記余白領域に打滴されたパージによるインクの温度及び水分量のうち少なくとも何れか一方を検出する打滴検出手段と、前記打滴検出手段の検出結果に基づいて、前記乾燥処理手段による乾燥量を制御する乾燥処理制御手段と、を備えたことを特徴とするインクジェット記録装置。 (Invention 1): Conveying means for conveying a recording medium in a predetermined conveying direction, an ink jet head for ejecting ink onto the recording medium, and a blank area of the recording medium for ink ejected by purging the ink jet head Droplet ejection control means for controlling droplet ejection of the ink jet head so as to adhere to the ink, drying processing means for subjecting the recording medium to a drying process, and temperature and water content of the ink by purging droplets ejected on the blank area. A droplet ejection detecting means for detecting at least one of them, and a drying processing control means for controlling a drying amount by the drying processing means based on a detection result of the droplet ejection detecting means. Inkjet recording device.
本発明によれば、記録媒体の余白領域にインクジェットヘッドのパージを行い、パージによって打滴されたインクの温度及び水分量の少なくともいずれか一方を検出し、検出結果に基づいて記録媒体に対する乾燥処理を制御するので、装置内外の環境の変化や記録媒体の種類の違いなどに対して安定した乾燥処理を行うことができる。 According to the present invention, the ink jet head is purged in the blank area of the recording medium, and at least one of the temperature and the water content of the ink ejected by the purging is detected, and the drying process for the recording medium is performed based on the detection result. Therefore, it is possible to perform a stable drying process against changes in the environment inside and outside the apparatus and differences in the types of recording media.
本発明における「パージ」には、記録媒体の余白領域への劣化インクの打滴のみならず、記録媒体の余白領域に対してテキストや記号等を形成するための打滴を含んでいる。 The “purge” in the present invention includes not only the drop of deteriorated ink on the blank area of the recording medium but also the drop of ink for forming text, symbols, etc. on the blank area of the recording medium.
本発明における乾燥処理手段は、インクジェットヘッドによるインク打滴前の記録媒体に対して乾燥風を噴射するものや、インク打滴後の記録媒体に対して乾燥風を噴射するものなど、非接触によるものが好ましい。 The drying processing means in the present invention is a non-contact type, such as one that injects dry air onto a recording medium before ink ejection by an ink jet head, or one that injects dry air onto a recording medium after ink ejection. Those are preferred.
「記録媒体」は、印字媒体、被画像形成媒体、被記録媒体、受像媒体などと呼ばれる場合がある。また、記録媒体は、その媒体に直接描画する場合に限らず、一旦、中間転写体に一次画像を形成した後に、これを転写して用紙等に画像(二次画像)を記録する場合の中間転写体も「記録媒体」の概念に含まれ得る。記録媒体の形態や材質については、特に限定されず、枚葉紙(カット紙)、シール用紙、連続用紙、OHPシート等の樹脂シート、フイルム、布、配線パターン等が形成されるプリント基板、ゴムシート、金属シート、その他材質や形状を問わず、様々な媒体を含む。 The “recording medium” is sometimes called a print medium, an image forming medium, a recording medium, an image receiving medium, or the like. Further, the recording medium is not limited to the case of drawing directly on the medium, but once the primary image is formed on the intermediate transfer member, the intermediate image is transferred to the image (secondary image) on a sheet or the like. A transfer member may also be included in the concept of “recording medium”. The form and material of the recording medium are not particularly limited, and are a sheet of paper (cut paper), a sealing paper, a continuous paper, a resin sheet such as an OHP sheet, a printed board on which a film, a cloth, a wiring pattern, etc. are formed, rubber Sheets, metal sheets, and other various media, regardless of material or shape.
記録媒体とインクジェットヘッドを相対的に移動させる搬送手段は、停止した(固定された)ヘッドに対して記録媒体を搬送する態様、停止した記録媒体に対してヘッドを移動させる態様、或いは、ヘッドと記録媒体の両方を移動させる態様の何れをも含む。なお、インクジェットヘッドを用いてカラー画像を形成する場合は、複数色のインク(記録液)の色別にヘッドを配置してもよいし、1つのヘッドから複数色のインクを吐出可能な構成としてもよい。 The conveyance means for moving the recording medium and the inkjet head relatively includes an aspect for conveying the recording medium with respect to the stopped (fixed) head, an aspect for moving the head with respect to the stopped recording medium, or a head Any of the modes in which both recording media are moved is included. When forming a color image using an inkjet head, a head may be arranged for each color of a plurality of colors (recording liquids), or a configuration in which a plurality of colors of ink can be ejected from one head is also possible. Good.
前記記録媒体の前記搬送手段の搬送方向と直交する幅方向の長さに対応する長さにわたって複数のノズルを並べたフルライン型のインクジェットヘッドを備える態様が好ましい。 It is preferable that the recording medium includes a full line type ink jet head in which a plurality of nozzles are arranged over a length corresponding to the length in the width direction orthogonal to the transport direction of the transport unit.
(発明2):発明1に記載のインクジェット記録装置において、打滴制御手段は、パージにおけるインクの打滴量が最高打滴解像度でベタ画像を形成する際の打滴量以下となるように前記インクジェットヘッドの打滴を制御することを特徴とするインクジェット記録装置。
(Invention 2): In the ink jet recording apparatus according to
かかる態様によれば、パージインクの打滴密度を1次色ベタ(100%ベタ)以下に抑えることで、乾燥処理時における温度の立ち上がり勾配が大きくなる。また、ムラの低減化にも寄与する。 According to this aspect, by suppressing the droplet ejection density of the purge ink to a primary color solid (100% solid) or less, the temperature rising gradient during the drying process is increased. It also contributes to reduction in unevenness.
(発明3):発明1又は2に記載のインクジェット記録装置において、前記打滴制御手段は、パージによって打滴されたドット同士が重ならないように、打滴制御を行うことを特徴とするインクジェット記録装置。
(Invention 3): The inkjet recording apparatus according to
かかる態様によれば、着弾干渉を防止し、液厚の不均一性を緩和する。 According to such an aspect, landing interference is prevented and liquid thickness non-uniformity is mitigated.
(発明4):発明1乃至3のいずれかに記載のインクジェット記録装置において、前記インクジェットヘッドは、対称打滴型マトリクスヘッドを含むことを特徴とするインクジェット記録装置。
(Invention 4): The inkjet recording apparatus according to any one of
かかる態様によれば、塗工紙などの弱浸透性を有する記録媒体を用いる場合にも、着弾干渉による液に不均一性が低減化され、乾燥処理が安定化する。 According to this aspect, even when a recording medium having weak permeability such as coated paper is used, non-uniformity in the liquid due to landing interference is reduced and the drying process is stabilized.
対称型マトリクスヘッドとは、前記搬送手段の記録媒体搬送方向と直交する方向に対して所定の角度θ(但し、0°<θ<90°)をなす斜め方向に複数のノズルが並べられたノズル列を前記搬送手段の記録媒体搬送方向と直交する方向に所定の間隔で配置したノズル群を副走査方向にn個(nは2以上の偶数)備え、前記搬送手段の記録媒体搬送方向に隣り合うノズル群では、各ノズル群のノズルを主走査方向に並ぶように投影させた投影ノズル列において、一方のノズル群の前記投影ノズル列内の隣り合うノズルの間に他方のノズル群の前記投影ノズル列のノズルが位置し、前記投影ノズル列内のノズルが均等に配置されるように前記搬送手段の記録媒体搬送方向に隣り合うノズル群を主走査方向に位相を変えて配置するとともに、前記ノズル群が有するノズル列のうち、前記搬送手段の記録媒体搬送方向と直交する方向に隣り合うノズル列同士の境目であるとともに前記搬送手段の記録媒体搬送方向のノズル間ピッチが他のノズル間の副走査方向のノズル間ピッチと比べて大きくなるノズル間位置を折り返し位置とするときに、前記折り返し位置を前記搬送手段の記録媒体搬送方向と直交する方向に並ぶように投影させたときの折り返し位置間ピッチが均等になるように、前記ノズル群を前記搬送手段の記録媒体搬送方向と直交する方向に位相を変えて配置する構造を有している。 A symmetric matrix head is a nozzle in which a plurality of nozzles are arranged in an oblique direction that forms a predetermined angle θ (where 0 ° <θ <90 °) with respect to a direction perpendicular to the recording medium conveyance direction of the conveying means. There are provided n nozzle groups (n is an even number of 2 or more) in the sub-scanning direction in which rows are arranged at predetermined intervals in a direction orthogonal to the recording medium conveyance direction of the conveyance means, and adjacent to the recording medium conveyance direction of the conveyance means. In the matching nozzle group, in the projection nozzle row in which the nozzles of each nozzle group are projected so as to be aligned in the main scanning direction, the projection of the other nozzle group is performed between adjacent nozzles in the projection nozzle row of one nozzle group. The nozzle groups adjacent to each other in the recording medium transport direction of the transport unit are arranged with the phase changed in the main scanning direction so that the nozzles in the nozzle array are located and the nozzles in the projection nozzle array are evenly disposed. No Among the nozzle rows of the nozzle group, the nozzle rows adjacent to each other in the direction orthogonal to the recording medium conveyance direction of the conveyance means and the pitch between the nozzles in the recording medium conveyance direction of the conveyance means are between other nozzles. When the position between nozzles, which is larger than the inter-nozzle pitch in the sub-scanning direction, is the folding position, the folding position when the folding position is projected so as to be aligned in a direction perpendicular to the recording medium conveyance direction of the conveying unit The nozzle group has a structure in which the phase is changed in a direction perpendicular to the recording medium conveyance direction of the conveyance means so that the pitch between the two is uniform.
(発明5):発明1乃至4のいずれかに記載のインクジェット記録装置において、複数の色に対応して色ごとにインクジェットヘッドを備えるとともに、前記打滴制御手段は、1枚の記録媒体に対して1色のみのパージを行うとともに、記録媒体が変わるごとにインクジェットヘッドを切り換えながら、すべてのインクジェットヘッドのパージを行うように各インクジェットヘッドの打滴を制御することを特徴とするインクジェット記録装置。
(Invention 5): In the inkjet recording apparatus according to any one of
かかる態様によれば、複数の色に対応して複数のヘッドを備える態様において、インク色による乾燥性の違いを検出することが可能となる。 According to this aspect, in an aspect including a plurality of heads corresponding to a plurality of colors, it is possible to detect a difference in drying property depending on ink colors.
(発明6):発明5に記載のインクジェット記録装置において、前記打滴制御手段は、複数のヘッドを用いて2次元状に対称打滴を行うように、前記複数のインクジェットヘッドの打滴制御を行うことを特徴するインクジェット記録装置。
(Invention 6): In the inkjet recording apparatus according to
かかる態様によれば、インク色間の着弾干渉を防止するとともに、各色を平均した乾燥性の測定が可能となる。 According to this aspect, it is possible to prevent landing interference between ink colors and to measure the drying property by averaging the colors.
複数のインクジェットヘッドを用いた対称打滴には、第1のヘッドから間引き打滴を行い、第2のヘッドから第1のヘッドから打滴されたドット間に打滴を行う態様が挙げられる。また、記録媒体の幅方向、搬送方向とも間引き打滴を併用することで、3つ以上のインクジェットヘッドを備える態様にも適用可能である。 Symmetrical droplet ejection using a plurality of inkjet heads includes a mode in which thinning droplet ejection is performed from the first head and droplet ejection is performed between dots ejected from the second head from the first head. Further, the present invention can also be applied to an aspect including three or more inkjet heads by using thinning droplets in combination in the width direction and the conveyance direction of the recording medium.
(発明7):発明1乃至6のいずれか1項に記載のインクジェット記録装置において、前記打滴制御手段は、次に記録が行われる画像データに基づくインク打滴量に応じて、パージによって打滴されるインクの体積を変更するように前記インクジェットヘッドによる打滴を制御することを特徴とするインクジェット記録装置。
(Invention 7): In the ink jet recording apparatus according to any one of
かかる態様によれば、画像データの違いに対する補正が可能となり、乾燥処理が一段と安定化する。 According to this aspect, it is possible to correct the difference in the image data, and the drying process is further stabilized.
(発明8):発明1乃至6のいずれかに記載のインクジェット記録装置において、前記打滴制御手段は、次に記録が行われる画像データに基づくインク打滴量に応じて、パージによって打滴されるインクの打滴密度を変更することを特徴とするインクジェット記録装置。
(Invention 8): In the ink jet recording apparatus according to any one of
かかる態様によれば、オンデマンド印刷のように、記録媒体ごとに画像の内容が異なる場合にも、安定した乾燥制御が可能である。 According to such an aspect, stable drying control is possible even when the content of an image differs for each recording medium as in on-demand printing.
(発明9):発明1乃至8のいずれか1項に記載のインクジェット記録装置において、前記打滴検出手段と一体に構成され、前記余白領域に打滴されたパージによって打滴されたインクの光学濃度を検出する光学濃度検出手段を備えたことを特徴とするインクジェット記録装置。
(Invention 9): In the ink jet recording apparatus according to any one of
かかる態様によれば、パージインクの光学濃度をモニタとして、インクジェットヘッドの打滴補正が可能となり、安定した濃度の画像記録が実現される。 According to this aspect, droplet ejection correction of the inkjet head can be performed using the optical density of the purge ink as a monitor, and image recording with a stable density is realized.
(発明10):発明9に記載のインクジェット記録装置において、前記光学濃度検出手段は、前記余白領域に打滴されたパージによって打滴されたインクの温度あるいは水分量を検出する手段とは異なる周数数帯域を有する光を照射する光源と、前記光源から照射された光の反射光を受光する受光素子と、を含むことを特徴とするインクジェット記録装置。
(Invention 10): In the ink jet recording apparatus according to
かかる態様によれば、異なる周波数帯域を有する2種類の光を用いて温度或いは水分量と、光学濃度の両方を同時に検出することができる。 According to this aspect, it is possible to simultaneously detect both the temperature or the amount of moisture and the optical density using two types of light having different frequency bands.
赤外線を用いて温度あるいは水分量を検出し、可視光線を用いて光学濃度を検出する態様が好ましい。 An embodiment in which the temperature or moisture content is detected using infrared rays and the optical density is detected using visible light is preferable.
温度あるいは水分量の検出結果に基づき乾燥処理を制御し、光学濃度に基づきインクジェットヘッドの打滴を補正することで、温度に起因する乾燥処理のバラつきとインクジェットヘッドの吐出特性の変動を同時に解消することが可能である。 By controlling the drying process based on the detection result of the temperature or moisture content and correcting the droplet ejection of the inkjet head based on the optical density, the variation in the drying process and the fluctuation in the ejection characteristics of the inkjet head due to the temperature are eliminated at the same time. It is possible.
(発明11):発明9又は10に記載のインクジェット記録装置において、前記打滴制御手段は、パージによって打滴されるインクを用いて所定のパターンを形成し、前記打滴検出手段は、前記所定のパターンにおけるインクの温度及び水分量のうち少なくとも何れか一方を検出するとともに、前記光学濃度検出手段は、前記所定のパターンにおける光学濃度を検出すること特徴とするインクジェット記録装置。
(Invention 11): In the ink jet recording apparatus according to
所定のパターンは、パージによるインクの少なくとも一部によって形成されればよく、パターンの非形成部分ではライン状に打滴を行ってもよい。所定のパターンは打滴検出手段の検出位置及び光学濃度検出手段の検出位置に対応して形成される。 The predetermined pattern may be formed by at least a part of the ink by purging, and droplets may be ejected in a line shape in a non-patterned portion. The predetermined pattern is formed corresponding to the detection position of the droplet ejection detection means and the detection position of the optical density detection means.
(発明12):発明9乃至11のいずれかに記載のインクジェット記録装置において、前記光学濃度検出手段は、前記打滴検出手段による検出位置と略同一の位置における光学濃度を検出することを特徴とするインクジェット記録装置。
(Invention 12): The ink jet recording apparatus according to any one of
かかる態様によれば、略同一位置における温度あるいは水分量と光学濃度とを同時に検出することで、好ましい乾燥処理制御及び打滴制御(打滴補正)を行うことが可能となる。 According to this aspect, it is possible to perform preferable drying processing control and droplet ejection control (droplet ejection correction) by simultaneously detecting the temperature or water content and optical density at substantially the same position.
「略同一の位置」とは、温度分布及び濃度分布の上で実質的に同じ値となる領域を含む概念である。 The “substantially the same position” is a concept including a region having substantially the same value on the temperature distribution and the concentration distribution.
(発明13):発明9乃至12のいずれかに記載のインクジェット記録装置において、前記搬送手段は、記録媒体の先端部あるいは後端部を保持する保持手段を備え、前記打滴検出手段及び前記光学濃度検出手段は、前記保持手段に固定されることを特徴とするインクジェット記録装置。
(Invention 13): In the ink jet recording apparatus according to any one of
かかる態様によれば、前記打滴検出手段及び前記光学濃度検出手段が記録媒体と一緒に移動するので、検出位置における時間経過による変化(履歴)を求めることが可能となる。 According to this aspect, since the droplet ejection detection unit and the optical density detection unit move together with the recording medium, it is possible to obtain a change (history) with time in the detection position.
記録媒体の幅方向の略中央部に打滴検出手段及び光学濃度検出手段を備えてもよいし、記録媒体の幅方向に複数の打滴検出手段及び光学濃度検出手段を備えて、記録媒体の全幅について温度(水分量)及び光学濃度を検出するように構成してもよい。また、打滴検出手段及び光学濃度検出手段を記録媒体の幅方向に沿って移動可能に構成し、記録媒体の全幅について温度(水分量)及び光学濃度を検出してもよい。 The droplet ejection detecting means and the optical density detecting means may be provided at substantially the center in the width direction of the recording medium, or a plurality of droplet ejection detecting means and optical density detecting means are provided in the width direction of the recording medium. You may comprise so that temperature (water content) and an optical density may be detected about the whole width. Further, the droplet ejection detecting means and the optical density detecting means may be configured to be movable along the width direction of the recording medium, and the temperature (water content) and the optical density may be detected for the entire width of the recording medium.
(発明14):発明9乃至13のいずれかに記載のインクジェット記録装置において、前記搬送手段は、前記インクジェットヘッドからインクが打滴される打滴領域において、前記記録媒体の先端部あるいは後端部を保持部材により保持しながら搬送する第1の圧胴と、前記圧胴から受け渡された記録媒体の先端部あるいは後端部を保持部材により保持しながら搬送する渡し胴と、前記渡し胴から受け渡された記録媒体を保持するとともに、前記乾燥手段による乾燥処理領域において前記記録媒体を搬送する第2の圧胴と、を含み、前記パージインク検出手段及び前記光学濃度検出手段は、前記渡し胴の保持部材に配設されことを特徴とするインクジェット記録装置。
(Invention 14): In the ink jet recording apparatus according to any one of the
かかる態様によれば、渡し胴による搬送中に温度もしくは水分量を検出することで、後段の乾燥処理を最適化することができ、また、渡し胴による搬送中に光学濃度を検出することで、次の打滴を最適化することができる。 According to such an aspect, by detecting the temperature or the amount of moisture during conveyance by the transfer cylinder, the subsequent drying process can be optimized, and by detecting the optical density during conveyance by the transfer cylinder, The next drop can be optimized.
(発明15):記録媒体を所定の搬送方向へ搬送する搬送工程と、前記インクジェットヘッドのパージによって打滴されたインクを前記記録媒体の余白領域に付着させるように前記インクジェッヘッドのパージを行うパージ工程と、前記余白領域に打滴されたパージによるインクの温度及び水分量のうち少なくとも何れか一方を検出するパージ検出工程と、前記パージ検出工程の検出結果に基づいて乾燥量を制御しながら、前記記録媒体に対して乾燥処理を施す乾燥処理工程と、を備えたことを特徴とする打滴検出方法。 (Invention 15): A transport step for transporting the recording medium in a predetermined transport direction, and a purge for purging the ink jet head so that ink ejected by purging the ink jet head adheres to a blank area of the recording medium. A purge detection step for detecting at least one of the temperature of the ink and the amount of water by purging droplets ejected on the margin area, and the drying amount based on the detection result of the purge detection step, And a drying process step of performing a drying process on the recording medium.
本発明によれば、記録媒体の余白領域のパージされたインクの温度あるいは水分量に基づき記録媒体の乾燥処理を最適化することでき、記録媒体の種類の違いや環境温度、湿度の変動による乾燥処理のバラつきが防止される。 According to the present invention, it is possible to optimize the drying process of the recording medium based on the temperature of the purged ink or the amount of water in the blank area of the recording medium, and the drying due to the difference in the type of the recording medium, the environmental temperature, and the humidity variation. Variations in processing are prevented.
(発明16):記録媒体の先端部あるいは後端部のいずれか一方を保持する保持手段を具備し、前記保持手段により保持された記録媒体を所定の搬送方向へ搬送する搬送手段と、前記記録媒体にインクを打滴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から記録媒体へ打滴されたインクの温度及び水分量のうち少なくとも何れか一方を検出する打滴検出手段と、を備え、前記打滴検出手段は、前記保持手段に設けられていることを特徴とするインクジェット記録装置。 (Invention 16): Containing means for holding either the leading end or the trailing end of the recording medium, the conveying means for conveying the recording medium held by the holding means in a predetermined conveying direction, and the recording An ink jet head for ejecting ink onto a medium; and an ink ejection detecting means for detecting at least one of a temperature and a water content of the ink ejected from the ink jet head onto the recording medium. An ink jet recording apparatus, characterized in that the means is provided in the holding means.
本発明によれば、前記打滴検出手段が記録媒体とともに移動するので、検出位置における時間経過による変化(履歴)を求めることが可能となる。 According to the present invention, since the droplet ejection detecting means moves together with the recording medium, it is possible to obtain a change (history) with the passage of time at the detection position.
(発明17):発明16に記載のインクジェット記録装置において、前記保持手段に設けられるとともに前記打滴検出手段と一体に構成され、前記インクジェットヘッドから記録媒体へ打滴されたインクの光学濃度を検出する光学濃度検出手段を備えたことを特徴とするインクジェット記録装置。 (Invention 17): In the ink jet recording apparatus according to invention 16, the optical density of the ink that is provided on the holding unit and is integrated with the droplet ejection detecting unit and is ejected from the inkjet head onto the recording medium is detected. An ink jet recording apparatus comprising: an optical density detecting means for performing
かかる態様によれば、前記光学濃度検出手段が記録媒体とともに移動するので、検出位置における時間経過による変化(履歴)を求めることが可能となる。また、温度あるいは水分量と光学濃度を同時に検出することができる。 According to this aspect, since the optical density detection unit moves together with the recording medium, it is possible to obtain a change (history) over time at the detection position. Further, the temperature or moisture content and optical density can be detected simultaneously.
(発明18):発明16又は17に記載のインクジェット記録装置において、前記記録媒体に乾燥処理を施す乾燥処理手段と、前記打滴検出手段の検出結果に基づいて、前記乾燥処理手段の乾燥量を制御する乾燥制御手段と、を備えたことを特徴とするインクジェット記録装置。 (Invention 18): In the ink jet recording apparatus described in Invention 16 or 17, the drying amount of the drying processing means is determined based on the detection result of the drying processing means for performing a drying process on the recording medium and the droplet ejection detection means. An ink jet recording apparatus comprising: a drying control means for controlling.
かかる態様によれば、温度あるいは水分量に基づき乾燥処理を最適化することができる。 According to this aspect, the drying process can be optimized based on the temperature or the amount of moisture.
(発明19):発明17又は18に記載のインクジェット記録装置において、前記光学濃度検出手段の検出結果に基づいて、前記インクジェットヘッドの打滴を制御する打滴制御手段を備えたことを特徴とするインクジェット記録装置。 (Invention 19): The ink jet recording apparatus according to the invention 17 or 18, further comprising: a droplet ejection control unit that controls droplet ejection of the inkjet head based on a detection result of the optical density detection unit. Inkjet recording device.
かかる態様によれば、光学濃度に基づきインクジェットヘッドの打滴の最適化が可能である。 According to this aspect, it is possible to optimize the droplet ejection of the inkjet head based on the optical density.
(発明20):記録媒体を所定の搬送方向へ搬送する搬送手段と、前記記録媒体にインクを打滴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のパージによって打滴されたインクを前記記録媒体の余白領域に付着させるとともに、パージによって打滴されたインクを用いて所定のパターンを形成するように前記インクジェッヘッドの打滴を制御する打滴制御手段と、前記記録媒体に乾燥処理を施す乾燥処理手段と、前記余白領域に打滴されたパージによるインクの温度及び水分量のうち少なくとも何れか一方を検出する打滴検出手段と、前記打滴検出手段の検出結果に基づいて、前記乾燥処理手段による乾燥量を制御する乾燥処理制御手段と、を備えたことを特徴とするインクジェット記録装置。 (Invention 20): Conveying means for conveying a recording medium in a predetermined conveying direction, an ink jet head for ejecting ink onto the recording medium, and a blank area of the recording medium with ink ejected by purging the ink jet head And droplet ejection control means for controlling droplet ejection of the ink jet head so as to form a predetermined pattern using ink ejected by purge, and drying processing means for subjecting the recording medium to drying processing , Droplet ejection detecting means for detecting at least one of the temperature and water content of the ink that has been ejected onto the margin area, and drying by the drying processing means based on the detection result of the droplet ejection detecting means An ink jet recording apparatus comprising: a drying processing control means for controlling the amount.
(発明21):記録媒体の先端部あるいは後端部のいずれか一方を保持する保持手段と、前記保持手段に設けられ、前記保持手段によって保持される記録媒体の所定の位置の温度あるいは水分量を検出する検出手段と、を備え、前記保持手段に保持された記録媒体を周方向に搬送しながら、前記検出手段によって搬送中の記録媒体の温度あるいは水分量を検出することを特徴とする渡し胴。 (Invention 21): Holding means for holding either the front end portion or the rear end portion of the recording medium, and the temperature or moisture amount at a predetermined position of the recording medium provided in the holding means and held by the holding means And detecting the temperature or moisture content of the recording medium being conveyed by the detection means while conveying the recording medium held by the holding means in the circumferential direction. Torso.
本発明によれば、渡し胴による搬送中の記録媒体の温度あるいは水分量を連続的に検出することで、渡し胴搬送中の記録媒体の温度履歴を取得することができる。また、渡し胴に記録媒体が保持されたタイミングからの温度履歴や温度勾配を取得することができ、温度履歴や温度勾配に基づく好ましい乾燥制御を実現可能である。 According to the present invention, the temperature history of the recording medium being conveyed by the transfer cylinder can be acquired by continuously detecting the temperature or moisture content of the recording medium being conveyed by the transfer cylinder. Further, the temperature history and temperature gradient from the timing when the recording medium is held on the transfer drum can be acquired, and preferable drying control based on the temperature history and temperature gradient can be realized.
(発明22):記録媒体の温度あるいは水分量の何れか一方を検出する第1のセンサと、前記第1のセンサと一体に構成され、記録媒体の光学濃度を検出する第2のセンサと、を備え、前記記録媒体の先端部あるいは後端部のいずれか一方を保持する保持手段により前記記録媒体を保持しながら周方向に搬送する渡し胴の前記保持手段に設けられ、前記渡し胴により搬送中の記録媒体の所定の位置を検出することを特徴とするセンサユニット。 (Invention 22): a first sensor that detects either the temperature or the moisture content of the recording medium; a second sensor that is integrated with the first sensor and detects the optical density of the recording medium; Provided to the holding means of the transfer cylinder that conveys in the circumferential direction while holding the recording medium by the holding means that holds either the front end or the rear end of the recording medium, and is conveyed by the transfer cylinder A sensor unit for detecting a predetermined position of a recording medium inside.
記録媒体の温度あるいは水分量と光学濃度を同時に検出することができ、また、記録媒体の同一位置における同一期間内の温度履歴あるいは水分量履歴と光学濃度を取得することができる。 The temperature or moisture content and optical density of the recording medium can be detected simultaneously, and the temperature history or moisture history and optical density within the same period at the same position of the recording medium can be acquired.
10,400…インクジェット記録装置、14…記録媒体、28…印字部、30…溶媒乾燥部、40,86,216,306,326…圧胴、84,214,304…渡し胴、87…グリッパ、182…センサユニット、210Y,210M,210C,210K…インクヘッド、308…溶媒乾燥ユニット、310…IRヒータ、312…送風ファン、480…プリント制御部、484…ヘッドドライバ、492…送風機制御部、496…渡し胴制御部、520…赤外線センサ、521…受光素子、522…可視光源 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10,400 ... Inkjet recording device, 14 ... Recording medium, 28 ... Printing part, 30 ... Solvent drying part, 40, 86, 216, 306, 326 ... Impression cylinder, 84, 214, 304 ... Transfer cylinder, 87 ... Gripper, 182 ... Sensor unit, 210Y, 210M, 210C, 210K ... Ink head, 308 ... Solvent drying unit, 310 ... IR heater, 312 ... Blower fan, 480 ... Print controller, 484 ... Head driver, 492 ... Blower controller, 496 ... transfer cylinder controller, 520 ... infrared sensor, 521 ... light receiving element, 522 ... visible light source
Claims (23)
前記記録媒体にインクを打滴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の予備吐出によって打滴されたインクを前記記録媒体の余白領域に付着させるように前記インクジェットヘッドの打滴を制御する打滴制御手段と、
前記記録媒体に乾燥処理を施す乾燥処理手段と、
前記余白領域に打滴された予備吐出によるインクの温度及び水分量のうち少なくとも何れか一方を検出する打滴検出手段と、
前記打滴検出手段の検出結果に基づいて、前記乾燥処理手段による乾燥量を制御する乾燥処理制御手段と、
を備えたことを特徴とするインクジェット記録装置。 Conveying means for conveying the recording medium in a predetermined conveying direction;
An inkjet head for ejecting ink onto the recording medium;
A droplet ejection control means for controlling the droplet ejection of the Inkjet head to deposit a droplet ink by the preliminary ejection of the ink-jet head in a blank area of the recording medium,
A drying processing means for performing a drying process on the recording medium;
Droplet ejection detecting means for detecting at least one of the temperature and the water content of the ink by preliminary ejection deposited on the margin area;
Based on the detection result of the droplet ejection detection means, a drying processing control means for controlling the amount of drying by the drying processing means,
An ink jet recording apparatus comprising:
打滴制御手段は、予備吐出におけるインクの打滴量が、1次色の100%のベタ画像を形成する際の打滴量以下となるように前記インクジェットヘッドの打滴を制御することを特徴とするインクジェット記録装置。 The inkjet recording apparatus according to claim 1, wherein
The droplet ejection control means controls the droplet ejection of the inkjet head so that the amount of ink ejected during preliminary ejection is equal to or less than the amount of ink ejected when forming a solid image of 100% of the primary color. An inkjet recording apparatus.
前記打滴制御手段は、予備吐出によって打滴されたドット同士が重ならないように、打滴制御を行うことを特徴とするインクジェット記録装置。 The inkjet recording apparatus according to claim 1 or 2,
The ink jet recording apparatus, wherein the droplet ejection control unit performs droplet ejection control so that dots ejected by preliminary ejection do not overlap each other.
前記インクジェットヘッドは、前記搬送手段の搬送方向と直交する方向に対して所定の角度θ(但し、0°<θ<90°)をなす斜め方向に複数のノズルが並べられたノズル列を前記搬送手段の搬送方向と直交する方向に所定の間隔で配置したノズル群を副走査方向にn個(nは2以上の偶数)具備し、前記搬送手段の搬送方向に隣り合うノズル群では、各ノズル群のノズルを主走査方向に並ぶように投影させた投影ノズル列において、一方のノズル群の前記投影ノズル列内の隣り合うノズルの間に他方のノズル群の前記投影ノズル列のノズルが位置し、前記投影ノズル列内のノズルが均等に配置されるように前記搬送手段の搬送方向に隣り合うノズル群を主走査方向に位相を変えて配置するとともに、前記ノズル群が有するノズル列のうち、前記搬送手段の搬送方向と直交する方向に隣り合うノズル列同士の境目であるとともに前記搬送手段の搬送方向のノズル間ピッチが他のノズル間の副走査方向のノズル間ピッチと比べて大きくなるノズル間位置を折り返し位置とするときに、前記折り返し位置を前記搬送手段の搬送方向と直交する方向に並ぶように投影させたときの折り返し位置間ピッチが均等になるように、前記ノズル群を前記搬送手段の搬送方向と直交する方向に位相を変えて配置する構造を有する対称打滴型マトリクスヘッドを含むことを特徴とするインクジェット記録装置。 The inkjet recording apparatus according to any one of claims 1 to 3,
The inkjet head transports a nozzle row in which a plurality of nozzles are arranged in an oblique direction having a predetermined angle θ (where 0 ° <θ <90 °) with respect to a direction orthogonal to the transport direction of the transport unit. N nozzle groups (n is an even number of 2 or more) arranged in the sub-scanning direction in a direction orthogonal to the conveying direction of the means, and each nozzle in the nozzle group adjacent to the conveying direction of the conveying means In the projection nozzle row in which the nozzles of the group are projected so as to be aligned in the main scanning direction, the nozzles of the projection nozzle row of the other nozzle group are positioned between adjacent nozzles in the projection nozzle row of one nozzle group. The nozzle groups adjacent to each other in the transport direction of the transport means are arranged with the phase changed in the main scanning direction so that the nozzles in the projection nozzle array are evenly arranged, and among the nozzle arrays of the nozzle group, A nozzle that is a boundary between nozzle rows adjacent to each other in a direction orthogonal to the transport direction of the transport unit, and in which the inter-nozzle pitch in the transport direction of the transport unit is larger than the inter-nozzle pitch in the sub-scanning direction between other nozzles. When the intermediate position is set as the folding position, the nozzle group is transported so that the pitch between the folding positions when the folding position is projected so as to be aligned in a direction perpendicular to the transport direction of the transport means is uniform. An ink jet recording apparatus comprising: a symmetrical droplet ejection type matrix head having a structure in which a phase is changed in a direction orthogonal to a conveying direction of the means .
複数の色に対応して色ごとにインクジェットヘッドを備えるとともに、
前記打滴制御手段は、1枚の記録媒体に対して1色のみの予備吐出を行うとともに、記録媒体が変わるごとにインクジェットヘッドを切り換えながら、すべてのインクジェットヘッドの予備吐出を行うように各インクジェットヘッドの打滴を制御することを特徴とするインクジェット記録装置。 The inkjet recording apparatus according to any one of claims 1 to 4,
While providing an inkjet head for each color corresponding to a plurality of colors,
The droplet ejection control unit performs preliminary ejection of only one color on a single recording medium, and each inkjet so as to perform preliminary ejection of all inkjet heads while switching the inkjet head every time the recording medium changes. An ink jet recording apparatus that controls ejection of a head.
前記打滴制御手段は、第1ヘッド、第2ヘッド、第3ヘッド及び第4ヘッドを含む複数のヘッドを用いて、前記第1ヘッドからの打滴と前記第2ヘッドからの打滴が交互に配置された第1ドット列と、前記第3ヘッドからの打滴と前記第4ヘッドからの打滴が交互に配置された第2ドット列と、を含み、前記第1ドット列と前記第2ドット列とは、それぞれのドット配置方向と異なる方向に並べられるパターンを形成するように、前記複数のインクジェットヘッドの打滴制御を行うことを特徴するインクジェット記録装置。 The inkjet recording apparatus according to any one of claims 1 to 4 ,
The droplet ejection control means uses a plurality of heads including a first head, a second head, a third head, and a fourth head, and droplet ejection from the first head and droplet ejection from the second head are alternately performed. And the second dot row in which the droplets from the third head and the droplets from the fourth head are alternately arranged, the first dot row and the first dot row The two-dot array is an ink jet recording apparatus that performs droplet ejection control of the plurality of ink jet heads so as to form a pattern arranged in a direction different from each dot arrangement direction .
前記打滴制御手段は、複数のヘッドを用いて、各ヘッドから離散的に打滴されたドットからなるドット列を分離させて配置するように、前記複数のインクジェットヘッドの打滴制御を行うことを特徴するインクジェット記録装置。The droplet ejection control means performs droplet ejection control of the plurality of inkjet heads using a plurality of heads so as to separate and arrange dot rows composed of dots ejected discretely from each head. An ink jet recording apparatus.
前記打滴制御手段は、次に記録が行われる画像データに基づくインク打滴量に応じて、予備吐出によって打滴されるインクの体積を変更するように前記インクジェットヘッドによる打滴を制御することを特徴とするインクジェット記録装置。 The inkjet recording apparatus according to any one of claims 1 to 7 ,
The droplet ejection control unit controls droplet ejection by the inkjet head so as to change the volume of ink ejected by preliminary ejection in accordance with an ink ejection amount based on image data to be recorded next. An ink jet recording apparatus.
前記打滴制御手段は、次に記録が行われる画像データに基づくインク打滴量に応じて、予備吐出によって打滴されるインクの打滴密度を変更することを特徴とするインクジェット記録装置。 The inkjet recording apparatus according to any one of claims 1 to 7 ,
The ink jet recording apparatus, wherein the droplet ejection control unit changes a droplet ejection density of ink ejected by preliminary ejection in accordance with an ink ejection amount based on image data to be recorded next.
前記打滴検出手段と一体に構成され、前記余白領域に打滴された予備吐出によって打滴されたインクの光学濃度を検出する光学濃度検出手段を備えたことを特徴とするインクジェット記録装置。 The inkjet recording apparatus according to any one of claims 1 to 9 ,
An ink jet recording apparatus comprising: an optical density detection unit configured to be integrated with the droplet ejection detection unit and detecting an optical density of ink ejected by preliminary ejection deposited on the blank area.
前記光学濃度検出手段は、前記余白領域に予備吐出によって打滴されたインクの温度あるいは水分量を検出する手段とは異なる周波数帯域を有する光を照射する光源と、
前記光源から照射された光の反射光を受光する受光素子と、
を含むことを特徴とするインクジェット記録装置。 The inkjet recording apparatus according to claim 10 , wherein
It said optical density detection means comprises a light source for irradiating light having different Frequency band and means for detecting the temperature or moisture content of the ink droplet ejection by the preliminary ejection on the margin area,
A light receiving element that receives reflected light of light emitted from the light source;
An ink jet recording apparatus comprising:
前記打滴制御手段は、予備吐出によって打滴されるインクを用いて所定のパターンを形成し、
前記打滴検出手段は、前記所定のパターンにおけるインクの温度及び水分量のうち少なくとも何れか一方を検出するとともに、
前記光学濃度検出手段は、前記所定のパターンにおける光学濃度を検出すること特徴とするインクジェット記録装置。 The inkjet recording apparatus according to claim 10 or 11 ,
The droplet ejection control means forms a predetermined pattern using ink ejected by preliminary ejection ,
The droplet ejection detecting means detects at least one of the temperature and moisture content of the ink in the predetermined pattern,
The ink jet recording apparatus, wherein the optical density detection means detects an optical density in the predetermined pattern.
前記光学濃度検出手段は、前記打滴検出手段による検出位置と同一の位置における光学濃度を検出することを特徴とするインクジェット記録装置。 The inkjet recording apparatus according to any one of claims 10 to 12 ,
It said optical density detection means, an ink jet recording apparatus characterized by detecting the optical density at the detection position and the same position by the ejection detecting means.
前記搬送手段は、記録媒体の先端部あるいは後端部を保持する保持手段を備え、
前記打滴検出手段及び前記光学濃度検出手段は、前記保持手段に固定されることを特徴とするインクジェット記録装置。 The inkjet recording apparatus according to any one of claims 10 to 13 ,
The transport unit includes a holding unit that holds a front end portion or a rear end portion of the recording medium,
The ink jet recording apparatus, wherein the droplet ejection detecting unit and the optical density detecting unit are fixed to the holding unit.
前記搬送手段は、前記インクジェットヘッドからインクが打滴される打滴領域において、前記記録媒体の先端部あるいは後端部を保持部材により保持しながら搬送する第1の圧胴と、
前記圧胴から受け渡された記録媒体の先端部あるいは後端部を保持部材により保持しながら搬送する渡し胴と、
前記渡し胴から受け渡された記録媒体を保持するとともに、前記乾燥処理手段による乾燥処理領域において前記記録媒体を搬送する第2の圧胴と、
を含み、
前記打滴検出手段及び前記光学濃度検出手段は、前記渡し胴の保持部材に配設されたことを特徴とするインクジェット記録装置。 The inkjet recording apparatus according to any one of claims 10 to 14 ,
The transport means includes a first impression cylinder that transports while holding a front end portion or a rear end portion of the recording medium by a holding member in a droplet ejection region where ink is ejected from the inkjet head;
A transfer cylinder for transporting the recording medium while being held by a holding member at the front end or the rear end of the recording medium transferred from the impression cylinder;
Holds the passed recording medium from the transfer cylinder, and a second impression cylinder for transporting the recording medium in the drying processing region by the drying process unit,
Including
The droplet ejection detecting means and the optical density detection means, an ink jet recording apparatus characterized by being arranged on the holding member of the transfer cylinder.
前記記録媒体にインクを打滴するインクジェットヘッドの予備吐出によって打滴されたインクを前記記録媒体の余白領域に付着させるように前記インクジェットヘッドの予備吐出を行う予備吐出工程と、
前記余白領域に打滴された予備吐出によるインクの温度及び水分量のうち少なくとも何れか一方を検出する予備吐出検出工程と、
前記予備吐出検出工程の検出結果に基づいて乾燥量を制御しながら、前記記録媒体に対して乾燥処理を施す乾燥処理工程と、
を備えたことを特徴とする打滴検出方法。 A transport process for transporting the recording medium in a predetermined transport direction;
A preliminary discharge step of performing preliminary discharge of the Inkjet head to deposit the ink which is droplet by the preliminary ejection of ink jet head which ejects droplets of ink onto the recording medium in the blank area of the recording medium,
A preliminary ejection detection step of detecting at least one of the temperature and the water content of the ink by preliminary ejection deposited on the margin area;
A drying process step of performing a drying process on the recording medium while controlling a drying amount based on a detection result of the preliminary ejection detection step;
A droplet ejection detection method comprising:
前記記録媒体にインクを打滴するインクジェットヘッドと、
予備吐出によって前記インクジェットヘッドから記録媒体へ打滴されたインクの温度及び水分量のうち少なくとも何れか一方を検出する打滴検出手段と、
を備え、
前記打滴検出手段は、前記保持手段に設けられていることを特徴とするインクジェット記録装置。 A holding unit that holds either the front end or the rear end of the recording medium, and a conveyance unit that conveys the recording medium held by the holding unit in a predetermined conveyance direction;
An inkjet head for ejecting ink onto the recording medium;
Droplet ejection detecting means for detecting at least one of the temperature and the water content of the ink droplets ejected from the inkjet head to the recording medium by preliminary ejection ;
With
The ink jet recording apparatus, wherein the droplet ejection detecting means is provided in the holding means.
前記保持手段に設けられるとともに前記打滴検出手段と一体に構成され、前記インクジェットヘッドから記録媒体へ打滴されたインクの光学濃度を検出する光学濃度検出手段を備えたことを特徴とするインクジェット記録装置。 The ink jet recording apparatus according to claim 17 .
Inkjet recording characterized by comprising optical density detecting means provided on the holding means and integrated with the droplet ejection detecting means and detecting the optical density of ink ejected from the inkjet head onto a recording medium. apparatus.
前記光学濃度検出手段の検出結果に基づいて、前記インクジェットヘッドの打滴を制御する打滴制御手段を備えたことを特徴とするインクジェット記録装置。 The ink jet recording apparatus according to claim 18 ,
An ink jet recording apparatus comprising: a droplet ejection control unit that controls droplet ejection of the inkjet head based on a detection result of the optical density detection unit.
前記記録媒体に乾燥処理を施す乾燥処理手段と、
前記打滴検出手段の検出結果に基づいて、前記乾燥処理手段の乾燥量を制御する乾燥制御手段と、
を備えたことを特徴とするインクジェット記録装置。 The inkjet recording apparatus according to any one of claims 17 to 19 ,
A drying processing means for performing a drying process on the recording medium;
A drying control means for controlling a drying amount of the drying processing means based on a detection result of the droplet ejection detecting means;
An ink jet recording apparatus comprising:
前記記録媒体にインクを打滴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の予備吐出によって打滴されたインクを前記記録媒体の余白領域に付着させるとともに、予備吐出によって打滴されたインクを用いて所定のパターンを形成するように前記インクジェットヘッドの打滴を制御する打滴制御手段と、
前記記録媒体に乾燥処理を施す乾燥処理手段と、
前記余白領域に打滴された予備吐出によるインクの温度及び水分量のうち少なくとも何れか一方を検出する打滴検出手段と、
前記打滴検出手段の検出結果に基づいて、前記乾燥処理手段による乾燥量を制御する乾燥処理制御手段と、
を備えたことを特徴とするインクジェット記録装置。 Conveying means for conveying the recording medium in a predetermined conveying direction;
An inkjet head for ejecting ink onto the recording medium;
With depositing a droplet ink by the preliminary ejection of the ink-jet head in a blank area of the recording medium, the droplet ejection of the Inkjet head so as to form a predetermined pattern using a droplet deposition ink by preliminary ejection Droplet ejection control means for controlling
A drying processing means for performing a drying process on the recording medium;
Droplet ejection detecting means for detecting at least one of the temperature and the water content of the ink by preliminary ejection deposited on the margin area;
Based on the detection result of the droplet ejection detection means, a drying processing control means for controlling the amount of drying by the drying processing means,
An ink jet recording apparatus comprising:
前記保持手段に設けられ、前記保持手段によって保持される記録媒体の所定の位置の温度あるいは水分量を検出する検出手段と、
を備え、
前記保持手段に保持された記録媒体を周方向に搬送しながら、前記検出手段によって搬送中の記録媒体に付着させた、インクジェットヘッドの予備吐出によって打滴されたインクの温度あるいは水分量を検出することを特徴とする渡し胴。 Holding means for holding either the front end or the rear end of the recording medium;
A detecting means provided in the holding means for detecting a temperature or a moisture amount at a predetermined position of the recording medium held by the holding means;
With
While the recording medium held by the holding unit is transported in the circumferential direction, the temperature or the amount of water of the ink ejected by the preliminary ejection of the ink jet head attached to the recording medium being transported by the detection unit is detected. A transfer drum characterized by that.
前記第1のセンサと一体に構成され、記録媒体の光学濃度を検出する第2のセンサと、
を備え、
前記記録媒体の先端部あるいは後端部のいずれか一方を保持する保持手段により前記記録媒体を保持しながら周方向に搬送する渡し胴の前記保持手段に設けられ、前記渡し胴により搬送中の記録媒体の所定の位置に付着させた、インクジェットヘッドの予備吐出によって打滴されたインクを検出することを特徴とするセンサユニット。 A first sensor for detecting either the temperature of the recording medium or the moisture content;
A second sensor configured integrally with the first sensor for detecting the optical density of the recording medium;
With
A recording medium that is provided in the holding means of the transfer cylinder that conveys the recording medium in the circumferential direction while holding the recording medium by a holding means that holds either the front end or the rear end of the recording medium and is being conveyed by the transfer cylinder A sensor unit for detecting ink deposited on a predetermined position of a medium and ejected by preliminary ejection of an inkjet head .
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