JP5333278B2 - Image forming apparatus and nozzle discharge state detection method - Google Patents
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Description
本発明は、中間転写体にインクジェット方式で画像を形成し該画像を被記録材に転写することで被記録材上に画像を形成する画像形成装置、およびノズル吐出状態検出方法に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus that forms an image on a recording material by forming an image on an intermediate transfer body by an inkjet method and transfers the image to the recording material, and a nozzle discharge state detection method.
インクジェット方式には、ピエゾ方式に代表される可動アクチュエータ方式やサーマル方式に代表される加熱膜沸騰方式などがあるが、いずれも微小ノズルを通してインクを液滴化し、画像情報に応じて紙等の記録媒体に付着させる画像形成技術である。
このようなインクジェット方式は、電子写真方式に比べた場合の装置構成の簡便さから、プリンタ、ファクシミリ、及び複写機等への適用範囲が拡大しつつある。また、電気回路形成やバイオテクノロジーへの応用など、新たな領域への発展が期待されている。
インクジェット方式の画像形成装置は、作像エンジンの主要部分が記録ヘッド、インク及び記録紙から構成され、記録ヘッドに近接された領域で記録紙が搬送されるため、紙粉、埃等がノズルに付着しやすい。
その結果、ノズルから吐出される液滴の飛翔方向が乱れたり、ノズルが閉塞したりして、画像品質や信頼性が低下する。また、ノズルからの吐出性を優先して、粘度が小さいインクを使用するのが一般的であるが、記録紙に着弾する際にインクの滲みが発生しやすい。
Inkjet systems include a movable actuator system represented by the piezo system and a heated film boiling system represented by the thermal system. All of these inks form droplets of ink through micro nozzles and record paper or the like according to image information. This is an image forming technique for attaching to a medium.
Such an ink jet system is expanding its application range to printers, facsimiles, copiers, and the like because of the simplicity of the apparatus configuration compared to the electrophotographic system. It is also expected to develop into new fields such as electrical circuit formation and biotechnology applications.
In an inkjet image forming apparatus, the main part of the image forming engine is composed of a recording head, ink, and recording paper, and the recording paper is conveyed in an area close to the recording head. Easy to adhere.
As a result, the flying direction of the droplets ejected from the nozzle is disturbed or the nozzle is blocked, resulting in a reduction in image quality and reliability. In general, ink having a low viscosity is used with priority given to ejectability from the nozzles, but ink bleeding tends to occur when landing on recording paper.
そこで、紙粉付着等を低減するためにノズルと記録媒体が直接対向する構成を避け、記録ヘッドからインクを吐出して中間転写体にインク画像を形成した後、記録媒体に転写する中間転写方式が知られている。
特許文献1には、インクのpHを変化させるための処理液を中間転写体に付与する処理液付与部と、処理液上にインクを付与するインク付与部と、中間転写体上に形成された画像を記録媒体に転写する転写部とを備える画像形成装置が開示されている。インクは、少なくとも顔料及びポリマー微粒子が水及び導電性溶媒からなる媒体に分散されており、顔料及びポリマー微粒子は、pHを変化させることにより凝集する。
Therefore, in order to reduce paper dust adhesion etc., avoid the configuration where the nozzle and the recording medium face each other directly, discharge the ink from the recording head to form an ink image on the intermediate transfer body, and then transfer to the recording medium It has been known.
In Patent Document 1, a treatment liquid application unit that applies a treatment liquid for changing the pH of ink to the intermediate transfer member, an ink application unit that applies ink onto the treatment liquid, and an intermediate transfer member are formed. An image forming apparatus including a transfer unit that transfers an image to a recording medium is disclosed. In the ink, at least a pigment and polymer fine particles are dispersed in a medium composed of water and a conductive solvent, and the pigment and polymer fine particles are aggregated by changing pH.
一方、画像品質の低下を防ぐ方法として、吐出不良を起こしているノズルを検知する方法が知られており、それによってノズルの回復動作を迅速に行ったり、記録ヘッドの制御部に情報を送り他の正常なノズルで代替するなどの措置を講ずることができる。
特許文献2には、光を照射する発光部とこの発光部から照射された光を受光する受光部とを備える光センサを設け、発光部から照射されて吐出液から反射した光を受光部で受光し、その光量の差異によって吐出不良の有無を検知する方法が開示されている。
On the other hand, as a method for preventing deterioration in image quality, there is a known method for detecting a nozzle that has caused a discharge failure, thereby quickly recovering the nozzle or sending information to the control unit of the recording head. It is possible to take measures such as substituting with a normal nozzle.
In
しかしながら、特許文献1に記載の画像形成装置では、インクに含まれる顔料を凝集させるために処理液を付与しなければならないため、処理液付与構成によって装置の大型化、コストアップを招くとともに、処理液付与工程の存在によって印刷速度の低下を避けられないという問題があった。
特許文献2に記載の検知構成では、発光手段と受光手段とが必要であるために、装置の大型化・高コスト化につながるという問題があった。
However, in the image forming apparatus described in Patent Document 1, since the processing liquid must be applied to agglomerate the pigment contained in the ink, the processing liquid application configuration increases the size and cost of the apparatus and increases the processing cost. There was a problem that a decrease in printing speed was unavoidable due to the presence of the liquid application step.
In the detection configuration described in
本発明は以上のような問題に鑑みてなされたものであり、反応液・処理液といったインク以外の消耗品を使うことなく、被記録材として一般に用いられている普通紙に高速で、画像濃度が高く、フェザリングやブリーディング、ビーディングの少ない高画質な画像を得ることができ、且つ、簡易で安価な構成でノズル吐出状態を検知できてノズルの回復処理を迅速に行うことができるインクジェット方式の画像形成装置を提供することを、その主な目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and without using consumables other than ink, such as reaction liquid and processing liquid, at high speed on plain paper generally used as a recording material, and image density. Inkjet system that can obtain high-quality images with high feathering, bleeding, and beading, and can detect the nozzle discharge state with a simple and low-cost configuration and quickly perform nozzle recovery processing The main object of the present invention is to provide an image forming apparatus.
上記目的を達成するために、本発明は、中間転写体上で記録液(導電性のインク)の電気分解による凝集作用を生じせしめて滲み問題を解消するとともに、電気分解のエネルギー源としての電圧印加によって副次的に生じる放電光を利用してノズル吐出状態を検知するようにしたものである。 In order to achieve the above object, the present invention eliminates the problem of bleeding by causing the recording liquid (conductive ink) to agglomerate by electrolysis on the intermediate transfer member, and also provides a voltage as an energy source for electrolysis. The nozzle discharge state is detected by using discharge light generated secondary by application.
具体的には、請求項1に記載の発明は、導電性のインクを中間転写体上に画像信号に応じて記録ヘッドのノズルから吐出し、前記中間転写体上の画像を被記録材に転写する方式の画像形成装置において、前記中間転写体は導電性の表面を有し、画像形成時に前記ノズルから吐出された前記導電性インクの形状が、前記ノズルと前記中間転写体の表面との間を一時的にブリッジすることが可能な液柱であり、前記ノズルと前記中間転写体の表面との間に電圧を印加する電圧印加手段と、前記導電性インクの液柱近傍から発せられる放電による光を受光する受光手段と、を有していることを特徴とする。 Specifically, in the first aspect of the present invention, the conductive ink is ejected from the nozzles of the recording head on the intermediate transfer body according to the image signal, and the image on the intermediate transfer body is transferred to the recording material. The intermediate transfer member has a conductive surface, and the shape of the conductive ink ejected from the nozzle during image formation is between the nozzle and the surface of the intermediate transfer member. A liquid column capable of temporarily bridging, a voltage applying means for applying a voltage between the nozzle and the surface of the intermediate transfer member, and a discharge emitted from the vicinity of the liquid column of the conductive ink. And a light receiving means for receiving light.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の画像形成装置において、前記受光手段を構成する複数の受光素子が前記記録ヘッドの長手方向に沿って配列されていることを特徴とする。
請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の画像形成装置において、前記受光手段が前記記録ヘッドの長手方向に沿って移動可能な移動機構を備えていることを特徴とする。
請求項4に記載の発明は、請求項1に記載の画像形成装置において、前記放電による光を前記受光手段に導く偏向手段を備えていることを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first aspect, a plurality of light receiving elements constituting the light receiving means are arranged along a longitudinal direction of the recording head.
According to a third aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first or second aspect, the light receiving unit includes a moving mechanism that is movable along a longitudinal direction of the recording head.
According to a fourth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first aspect of the present invention, the image forming apparatus includes a deflecting unit that guides the light generated by the discharge to the light receiving unit.
請求項5に記載の発明は、請求項4に記載の画像形成装置において、前記偏向手段が前記記録ヘッドの長手方向に沿って移動可能な移動機構を備えていることを特徴とする。
請求項6に記載の発明は、請求項1〜5のいずれか1つに記載の画像形成装置において、前記受光手段からの受光信号に基づいて前記ノズルからの吐出状態を判断し、前記ノズルの正常化処理が必要な場合にはこれを実行し、あるいは正常化処理が必要である旨を知らせる制御手段を有していることを特徴とする。
請求項7に記載の発明は、請求項6に記載の画像形成装置において、前記制御手段は、前記導電性のインクの種類による導電率の違いに応じて前記電圧印加手段による印加電圧を変更することを特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the fourth aspect, the deflecting unit includes a moving mechanism that is movable along a longitudinal direction of the recording head.
According to a sixth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to fifth aspects, a discharge state from the nozzle is determined based on a light reception signal from the light receiving unit, and the nozzle Control means is provided for executing normalization processing when necessary, or notifying that normalization processing is necessary.
According to a seventh aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the sixth aspect, the control unit changes a voltage applied by the voltage applying unit according to a difference in conductivity depending on a type of the conductive ink. It is characterized by that.
請求項8に記載の発明は、請求項1〜7のいずれか1つに記載の画像形成装置において、導電性インクは、溶媒として水を含み、顔料がアニオン性分散剤により分散されており、前記中間転写体は、前記電圧印加手段によって電圧を印加されたときにアノードとして機能することを特徴とする。
請求項9に記載の発明は、請求項8に記載の画像形成装置において、前記中間転写体の表面が金属で構成されていることを特徴とする。
請求項10に記載の発明は、請求項1〜7のうちのいずれか1つに記載の画像形成装置において、導電性インクは、溶媒として水を含み、顔料がカチオン性分散剤により分散されており、前記中間転写体は、前記電圧印加手段によって電圧を印加されたときにカソードとして機能することを特徴とする。
The invention according to claim 8 is the image forming apparatus according to any one of claims 1 to 7, wherein the conductive ink contains water as a solvent, and the pigment is dispersed by an anionic dispersant. The intermediate transfer member functions as an anode when a voltage is applied by the voltage applying unit.
The invention according to claim 9 is the image forming apparatus according to claim 8, wherein the surface of the intermediate transfer member is made of metal.
According to a tenth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to seventh aspects, the conductive ink includes water as a solvent, and the pigment is dispersed by a cationic dispersant. The intermediate transfer member functions as a cathode when a voltage is applied by the voltage applying means.
請求項11に記載の発明は、導電性のインクを導電性の表面を有する中間転写体上に画像信号に応じて記録ヘッドのノズルから吐出し、前記中間転写体上の画像を被記録材に転写して記録する画像形成装置であって、画像形成時には前記ノズルと前記中間転写体の表面との間に電圧を印加し、前記ノズルから吐出された前記導電性インクの液柱が前記ノズルと前記中間転写体の表面との間を一時的にブリッジする画像形成装置におけるノズル吐出状検知方法において、前記導電性インクの液柱近傍から発せられる放電による光を受光手段により受光することを特徴とする。
請求項12に記載の発明は、請求項11に記載のノズル吐出状態検知方法において、前記受光手段が前記記録ヘッドの長手方向に沿って配列された複数の受光素子から構成されていることを特徴とする。
請求項13に記載の発明は、請求項12に記載のノズル吐出状態検知方法において、前記受光手段を移動させて検知対象のノズル位置を変更することを特徴とする。
請求項14に記載の発明は、請求項11に記載のノズル吐出状態検知方法において、前記放電による光を偏向手段により偏向して前記受光手段に導くことを。
請求項15に記載の発明は、請求項14に記載のノズル吐出状態検知方法において、前記偏向手段を移動させて検知対象のノズル位置を変更することを特徴とする。
According to an eleventh aspect of the present invention, conductive ink is ejected from a nozzle of a recording head in accordance with an image signal onto an intermediate transfer member having a conductive surface, and the image on the intermediate transfer member is used as a recording material. An image forming apparatus for transferring and recording, wherein a voltage is applied between the nozzle and the surface of the intermediate transfer member during image formation, and the liquid column of the conductive ink discharged from the nozzle is connected to the nozzle. In the nozzle discharge detection method in an image forming apparatus that temporarily bridges the surface of the intermediate transfer member, light received by a discharge emitted from the vicinity of a liquid column of the conductive ink is received by a light receiving unit. To do.
According to a twelfth aspect of the present invention, in the nozzle discharge state detecting method according to the eleventh aspect, the light receiving means is composed of a plurality of light receiving elements arranged along the longitudinal direction of the recording head. And
A thirteenth aspect of the invention is the nozzle discharge state detection method according to the twelfth aspect of the invention, wherein the light receiving means is moved to change the nozzle position to be detected.
According to a fourteenth aspect of the present invention, in the nozzle discharge state detecting method according to the eleventh aspect, light generated by the discharge is deflected by a deflecting unit and guided to the light receiving unit.
According to a fifteenth aspect of the present invention, in the nozzle discharge state detecting method according to the fourteenth aspect, the nozzle position to be detected is changed by moving the deflecting unit.
本発明によれば、中間転写体上で導電性のインクの電気分解による凝集作用を生じせしめることができるので、従来技術のような反応液・処理液といった消耗品を増やすことなく、普通紙にビーディング、フェザリング及びブリーディングの少ない高画質な画像を得ることが可能となる。また、中間転写方式なため、紙粉による記録ヘッドのノズル目詰まりを低減することが可能で、信頼性の高い画像を得ることが可能となる。
また、電圧印加によって副次的に生じる放電による発光を受光素子で検知することで、発光手段を設けることなくノズルの吐出不良の検知が可能となり、吐出不良検知構成の小型化・低コスト化を実現できる。
さらに放電の発光量が通常の基準よりもはるかに大きい場合、画像形成を中止することで安全装置としての役割も兼ねることができる。
According to the present invention, it is possible to cause an aggregating action due to electrolysis of conductive ink on the intermediate transfer member, so that it is possible to produce a plain paper without increasing consumables such as reaction liquid and processing liquid as in the prior art. It becomes possible to obtain a high-quality image with less beading, feathering and bleeding. Further, since the intermediate transfer method is used, it is possible to reduce nozzle clogging of the recording head due to paper dust, and it is possible to obtain a highly reliable image.
In addition, by detecting light emission due to secondary discharge caused by voltage application with the light receiving element, it is possible to detect nozzle discharge defects without providing light emitting means, and it is possible to reduce the size and cost of the discharge defect detection configuration. realizable.
Further, when the amount of light emission of the discharge is much larger than the normal reference, it can also serve as a safety device by stopping the image formation.
受光手段を構成する受光素子が記録ヘッドの長手方向に沿って配列されている構成においては、吐出不良の検知を全てのノズルについて同時に行うことができる。
受光手段がノズル列方向に沿って移動可能な移動機構を備えている構成では、受光素子が一つであっても全てのノズルについて吐出不良の検知を行うことができるので、低コスト化を実現できる。
放電光を偏向手段により受光手段に導く構成においては、受光素子を動かす必要がないので高精度かつ簡便に吐出不良の検知を行うことができる。
導電性インクが溶媒として水を含み、顔料がアニオン性分散剤により分散されており、中間転写体は、電圧印加手段によって電圧を印加されたときにアノードとして機能する構成では、汎用性の高い導電性インクを用いて高画質な画像形成、吐出不良検知を行うことができる。
In the configuration in which the light receiving elements constituting the light receiving means are arranged along the longitudinal direction of the recording head, the ejection failure can be detected for all the nozzles simultaneously.
In the configuration in which the light receiving means is equipped with a moving mechanism that can move along the nozzle row direction, even if there is only one light receiving element, it is possible to detect ejection failure for all nozzles, thus realizing low cost. it can.
In the configuration in which the discharge light is guided to the light receiving means by the deflecting means, it is not necessary to move the light receiving element, so that it is possible to detect the ejection failure with high accuracy and simplicity.
In a configuration in which the conductive ink contains water as a solvent, the pigment is dispersed by an anionic dispersant, and the intermediate transfer member functions as an anode when a voltage is applied by a voltage applying unit, a highly versatile conductive material is used. High-quality image formation and ejection failure detection can be performed using an ink.
以下、本発明の一実施形態を図を参照して説明する。図1乃至図6は第1の実施形態を示している。
まず、図2に基づいて、本実施形態に係る画像形成装置(インクジェットプリンタ)の構成の概要を説明する。画像形成装置100は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に色分解された色にそれぞれ対応する像としての画像を形成可能な記録ヘッド(以下、単に「ヘッドという」)61Y、61M、61C、61BKを有している。これらのヘッドは、上記各色の記録液としての導電性のインクを吐出する記録液吐出体、あるいはインクヘッドとしてなる。
ヘッド61Y、61M、61C、61BKは、画像形成装置100の本体99の略中央部に配設された中間転写体としての中間転写ドラム37の外周面に対向する位置に配設されている。ヘッド61Y、61M、61C、61BKは、中間転写ドラム37の移動方向であって図2において時計回り方向であるA1方向の上流側からこの順で並んでいる。同図において各符号の数字の後に付されたY、M、C、BKは、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック用の部材であることを示している。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 to 6 show a first embodiment.
First, an outline of the configuration of the image forming apparatus (inkjet printer) according to the present embodiment will be described with reference to FIG. The
The
ヘッド61Y、61M、61C、61BKはそれぞれ、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(BK)の画像を形成するための記録液吐出装置であるインク吐出装置60Y、60M、60C、60BKに備えられている。なお、各ヘッド61Y、61M、61C、61BKは、その長手方向が図2の紙面に垂直な方向に延びるように複数が並設された態様で、インク吐出装置60Y、60M、60C、60BKに備えられている。
中間転写ドラム37は、A1方向に回転している状態で、各ヘッド61Y、61M、61C、61BKに対向する領域で、各ヘッド61Y、61M、61C、61BKからイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの記録液が順次重ね合わされる態様で吐出されて付与され、その表面上に画像が形成されるようになっている。このように、画像形成装置100は、ヘッド61Y、61M、61C、61BKを中間転写ドラム37に対向させA1方向に並設したタンデム構造となっている。
The
The
ヘッド61Y、61M、61C、61BKによる中間転写ドラム37に対する記録液の吐出すなわち付与は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像領域が中間転写ドラム37上の同じ位置に重なるよう、A1方向上流側から下流側に向けてタイミングをずらして行われる。
画像形成装置100は、ヘッド61Y、61M、61C、61BKをそれぞれ備えたインク吐出装置60Y、60M、60C、60BKと、中間転写ドラム37を備え中間転写ドラム37のA1方向への回転に伴って記録媒体としての転写紙Sを搬送する用紙搬送ユニットとしての搬送ユニット10と、転写紙Sを多数枚積載可能であり積載した転写紙Sのうち最上位の転写紙Sのみを搬送ユニット10に向けて給送する給紙ユニット20と、搬送ユニット10によって搬送されてきた画像形成済み言い換えるとプリント済みの転写紙Sを多数積載可能な排紙台25とを有している。
The recording liquid is discharged or applied to the
The
画像形成装置100はまた、図3(b)に示すようにヘッド61Y、61M、61C、61BKから吐出された直後の記録液による液柱がヘッド61Y、61M、61C、61BKと中間転写ドラム37との間を一時的にブリッジ(連結)した状態で、中間転写ドラム37とヘッド61Y、61M、61C、61BKとの間に電位差が形成されるように、かかる液柱の状態の記録液の内部に電極酸化反応もしくは電極還元反応に起因する電流成分を含んだ通電を行いかかる状態の記録液に後述のように含まれている色剤の凝集を促進する電圧印加手段33を有している。
画像形成装置100はまた、図2に示すように、記録液等が転写紙Sに転写された後の中間転写ドラム37から、中間転写ドラム37上に残留している記録液等を除去してクリーニングするためのクリーニング手段としての清掃手段34と、ヘッド61Y、61M、61C、61BKを一体に支持したヘッド支持体としてのキャリッジ50と、画像形成装置100の動作全般を制御するCPU、メモリ等を含む図示しない制御手段とを有している。
As shown in FIG. 3B, the
As shown in FIG. 2, the
搬送ユニット10は、中間転写ドラム37の他に、中間転写ドラム37に対向して配置され中間転写ドラム37との間の領域である転写部31を転写紙Sが通過するときに中間転写ドラム37上に担持された記録液による画像をその転写紙Sに転写する転写手段64と、給紙ユニット20から給送されてきた転写紙Sを転写部31に案内するとともに、転写部31を通過した転写紙Sを排紙台25に案内するガイド板39と、中間転写ドラム37をA1方向に回転駆動する図示しない駆動手段としてのモータ等とを有している。
このように、画像形成装置100は、転写紙Sへの画像形成を中間転写ドラム37を用いて間接的に行う間接方式の画像形成装置となっている。
転写手段64は、中間転写ドラム37に従動回転する転写ローラ38を備えている。なお、転写ローラ38は転写紙Sに転写される画像を転写紙Sに定着させるためのヒータを内蔵していても良い。また、搬送ユニット10は、転写ローラ38によって中間転写ドラム37から転写紙Sに転写された画像を転写紙Sに定着させるための定着手段としての定着ローラを備えていてもよい。
In addition to the
As described above, the
The
図3に示すように、中間転写ドラム37は、導電性基体であるアルミニウム製の支持体37aと、支持体37a上に形成されたシリコーンゴム製の表面層37bとを有している。支持体37aの材質はアルミニウムに限られるものではなく、機械的強度があれば、たとえばアルミ合金、銅、ステンレス等の金属によって形成しても良い。表面層37bの材質はシリコーンゴムに限られるものではなく、記録液の剥離性が高いという利点のためには表面エネルギーが低く転写紙Sへの追随性が高い弾性材料であればよく、たとえばウレタンゴム、フッ素ゴム、ニトリルブタジエンゴムなどによって形成しても良い。
表面層37bは、中間転写ドラム37に導電性を付与するために、かかるゴム材料に導電剤としてのカーボン、白金、金などの金属微粒子を分散して混入させた導電性ゴムとされ、導電層となっている。ただし、導電性微粒子を増やすと導電性は向上するが、離型性が低下するトレードオフの関係であるので、適宜、調整が必要である。後述するように、ヘッド61Y、61M、61C、61BKと中間転写ドラム37とが一時的にブリッジした記録液による液柱に所望の電位差を形成するには、導電性ゴムの体積抵抗率は1×103Ω・cm未満であることが好ましく、また、記録液の体積抵抗率よりも小さいことが望ましい。
As shown in FIG. 3, the
The surface layer 37b is a conductive rubber in which metal fine particles such as carbon, platinum, and gold as a conductive agent are dispersed and mixed in the rubber material in order to impart conductivity to the
表面層37bの厚みは0.1〜1mm程度がよく、0.2〜0.6mmが好適である。ただし、表面層37bは必須の構成でなく、支持体37aのみを中間転写ドラム37としても良い。また、中間転写ドラム37は、ドラム状でなく、無端ベルト状、その他可能であればシート状であっても良い。
図2に示すように、給紙ユニット20は、転写紙Sを多数枚積載可能な給紙トレイ21と、給紙トレイ21に積載された転写紙Sのうち最上位の転写紙Sのみを搬送ユニット10に向けて給送する給紙ローラ22と、給紙トレイ21及び給紙ローラ22を支持した筐体23と、給紙ローラ22を、ヘッド61Y、61M、61C、61BKにおける記録液の吐出タイミングに合わせるように回転駆動し転写紙Sを給送させる図示しない駆動手段としてのモータ等とを有している。
The thickness of the surface layer 37b is preferably about 0.1 to 1 mm, and preferably 0.2 to 0.6 mm. However, the surface layer 37 b is not an essential component, and only the support 37 a may be used as the
As shown in FIG. 2, the
キャリッジ50は、ヘッド61Y、61M、61C、61BKに劣化等が生じたときにこれらが新規のものに交換可能であるように、またメンテナンスを容易にするために、ヘッド61Y、61M、61C、61BKと一体で、本体99に対して着脱可能となっている。ヘッド61Y、61M、61C、61BKもそれぞれ、劣化等が生じたときに新規のものに交換可能であるように、またメンテナンスを容易にするために、独立して本体99に対して(厳密にはキャリッジ50に対して)着脱可能となっている。これによって、交換作業、メンテナンス作業が容易化されている。
インク吐出装置60Y、60M、60C、60BKは、用いる記録液の色が異なるものの、その余の点では互いに略同様の構成となっている。インク吐出装置60Y、60M、60C、60BKはそれぞれ、ヘッド61Y、61M、61C、61BKをそれぞれ複数、主走査方向に並設され、インク吐出装置60Y、60M、60C、60BK、画像形成装置100はヘッド固定式のフルライン型となっている。
The
The ink discharge devices 60Y, 60M, 60C, and 60BK have substantially the same configuration with respect to the other points although the colors of the recording liquid to be used are different. Each of the ink ejection devices 60Y, 60M, 60C, and 60BK includes a plurality of
インク吐出装置60Y、60M、60C、60BKは、複数のヘッド61Y、61M、61C、61BKに供給される当該色の記録液を収容したメインタンクとしての記録液カートリッジであるインクカートリッジ81Y、81M、81C、81BKと、インクカートリッジ81Y、81M、81C、81BK内に収容された記録液を各ヘッド61Y、61M、61C、61BKに向けて圧送し給送するための供給ポンプとしての図示しないポンプと、該ポンプによってインクカートリッジ81Y、81M、81C、81BK側から供給されてきた記録液を各ヘッド61Y、61M、61C、61BKに分配して供給する記録液供給部であるインク供給部としてのディストリビュータである図示しないディストリビュータタンクとを有している。
The ink ejection devices 60Y, 60M, 60C, and 60BK are
インク吐出装置60Y、60M、60C、60BKはまた、ディストリビュータタンク内の記録液量の不足を検出するために同記録液量を検知する記録液量検知手段であるインク量検知手段としての図示しないインク量検知センサと、インクカートリッジ81Y、81M、81C、81BKとディストリビュータタンクとの間の記録液の給送路をポンプとともに形成している図示しないパイプと、ディストリビュータタンクと各ヘッド61Y、61M、61C、61BKとの間の記録液の給送路を形成している図示しないパイプとを有している。
インクカートリッジ81Y、81M、81C、81BKは、内部の記録液が消費されて残り少なくなったときあるいはなくなったとき等に新規のものに交換可能であるように、またメンテナンスを容易にするために、本体99に対して着脱可能となっている。
ポンプは、後述する制御手段2によって作動を制御される。具体的には、インク量検知センサによってディストリビュータタンク内の記録液量の不足が検出されたことを条件として、この不足が検出されなくなるまで駆動され、インクカートリッジ81Y、81M、81C、81BK内の記録液をディストリビュータタンクに供給する。この点、制御手段2は記録液供給制御手段であるインク供給制御手段として機能する。制御手段は、画像形成装置100において駆動される構成については、特に説明しない場合であっても、その駆動を制御するようになっている。
The ink ejection devices 60Y, 60M, 60C, and 60BK are also inks (not shown) as ink amount detection means that are recording liquid amount detection means for detecting the recording liquid amount in order to detect a shortage of the recording liquid amount in the distributor tank. An amount detection sensor, a pipe (not shown) that forms a feeding path for the recording liquid between the
The
The operation of the pump is controlled by the control means 2 described later. Specifically, on the condition that the ink amount detection sensor detects the shortage of the recording liquid amount in the distributor tank, it is driven until this shortage is not detected, and the recording in the
記録液は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックに対応した色剤と、この色剤の分散剤であるアニオン性分散剤と、溶媒とを少なくとも含んでいる。かかる色剤とかかる分散剤とにより、記録液のインク成分はアニオン性基を有している。溶媒は安全性の観点及び後述する電気分解を生じせしめるための導電性の観点から水を含んでおり、記録液は導電性のインクとなっている。なお、記録液は、保存安定性の観点から、アルカリ性であることが望ましい。 The recording liquid contains at least a colorant corresponding to yellow, magenta, cyan, and black, an anionic dispersant that is a dispersant for the colorant, and a solvent. Due to the colorant and the dispersant, the ink component of the recording liquid has an anionic group. The solvent contains water from the viewpoint of safety and the viewpoint of conductivity for causing electrolysis described later, and the recording liquid is a conductive ink. The recording liquid is desirably alkaline from the viewpoint of storage stability.
記録液に用いられる色剤である顔料としては、特に限定されないが、オレンジ又はイエロー用の顔料として、C.I.ピグメントオレンジ31、C.I.ピグメントオレンジ43、C.I.ピグメントイエロー12、C.I.ピグメントイエロー13、C.I.ピグメントイエロー14、C.I.ピグメントイエロー15、C.I.ピグメントイエロー17、C.I.ピグメントイエロー74、C.I.ピグメントイエロー93、C.I.ピグメントイエロー94、C.I.ピグメントイエロー128、C.I.ピグメントイエロー138、C.I.ピグメントイエロー151、C.I.ピグメントイエロー155、C.I.ピグメントイエロー180、C.I.ピグメントイエロー185等が挙げられる。
また、レッド又はマゼンタ用の顔料として、C.I.ピグメントレッド2、C.I.ピグメントレッド3、C.I.ピグメントレッド5、C.I.ピグメントレッド6、C.I.ピグメントレッド7、C.I.ピグメントレッド15、C.I.ピグメントレッド16、C.I.ピグメントレッド48:1、C.I.ピグメントレッド53:1、C.I.ピグメントレッド57:1、C.I.ピグメントレッド122、C.I.ピグメントレッド123、C.I.ピグメントレッド139、C.I.ピグメントレッド144、C.I.ピグメントレッド149、C.I.ピグメントレッド166、C.I.ピグメントレッド177、C.I.ピグメントレッド178、C.I.ピグメントレッド222等が挙げられる。
また、グリーン又はシアン用の顔料として、C.I.ピグメントブルー15、C.I.ピグメントブルー15:2、C.I.ピグメントブルー15:3、C.I.ピグメントブルー16、C.I.ピグメントブルー60、C.I.ピグメントグリーン7等が挙げられる。
また、ブラック用の顔料として、C.I.ピグメントブラック1、C.I.ピグメントブラック6、C.I.ピグメントブラック7等が挙げられる。
The pigment that is a colorant used in the recording liquid is not particularly limited, but as a pigment for orange or yellow, C.I. I. Pigment orange 31, C.I. I. Pigment orange 43, C.I. I. Pigment yellow 12, C.I. I. Pigment yellow 13, C.I. I. Pigment yellow 14, C.I. I. Pigment yellow 15, C.I. I. Pigment yellow 17, C.I. I. Pigment yellow 74, C.I. I. Pigment yellow 93, C.I. I. Pigment yellow 94, C.I. I. Pigment yellow 128, C.I. I. Pigment yellow 138, C.I. I. Pigment yellow 151, C.I. I. Pigment yellow 155, C.I. I. Pigment yellow 180, C.I. I. And CI Pigment Yellow 185.
Further, as a pigment for red or magenta, C.I. I.
Further, as a pigment for green or cyan, C.I. I. Pigment blue 15, C.I. I. Pigment blue 15: 2, C.I. I. Pigment blue 15: 3, C.I. I. Pigment blue 16, C.I. I. Pigment blue 60, C.I. I. And CI Pigment Green 7.
Further, as a pigment for black, C.I. I. Pigment black 1, C.I. I. Pigment black 6, C.I. I. Pigment black 7 and the like.
記録液中の顔料の含有量は、通常、0.1〜40質量%であり、1〜30質量%が好ましく、2〜20質量%がさらに好ましい。
アニオン性分散剤としては、特に限定されないが、脂肪酸塩、アルキル硫酸エステル塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、ジアルキルスルホコハク酸塩、アルキルリン酸エステル塩、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物、ポリオキシエチレンアルキル硫酸エステル塩等が挙げられ、二種以上併用してもよい。
記録液は、転写性の点から、カルボキシル基、スルホン酸基、ホスホン酸基等が塩基を用いて中和されたアニオン性基を有する樹脂をさらに含むことが好ましい。
記録液は、水に可溶な溶媒をさらに含んでもよい。水に可溶な溶媒としては、特に限定されないが、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、トリエチレングリコール、1、5−ペンタンジオール、1,2,6−ヘキサントリオール、グリセリン等の多価アルコール類;エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、ジグリセリンのエチレンオキサイド付加物等の多価アルコール誘導体;ピロリドン、N−メチル−2−ピロリドン、シクロヘキシルピロリドン、トリエタノールアミン等の含窒素溶媒;エタノール、イソプロピルアルコール、ブチルアルコール、ベンジルアルコール等のアルコール類;チオジエタノール、チオジグリセロール、スルフォラン、ジメチルスルホキシド等の含硫黄溶媒;炭酸プロピレン、炭酸エチレン等の炭酸アルキレンが挙げられ、二種以上併用してもよい。
The content of the pigment in the recording liquid is usually 0.1 to 40% by mass, preferably 1 to 30% by mass, and more preferably 2 to 20% by mass.
Examples of the anionic dispersant include, but are not limited to, fatty acid salts, alkyl sulfate esters, alkyl benzene sulfonates, alkyl naphthalene sulfonates, dialkyl sulfosuccinates, alkyl phosphate esters, naphthalene sulfonate formalin condensates, Examples thereof include oxyethylene alkyl sulfate esters, and two or more of them may be used in combination.
From the viewpoint of transferability, the recording liquid preferably further contains a resin having an anionic group in which a carboxyl group, a sulfonic acid group, a phosphonic acid group or the like is neutralized with a base.
The recording liquid may further contain a solvent soluble in water. Solvents that are soluble in water are not particularly limited. Alcohols: ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monobutyl ether, dipropylene glycol monobutyl ether, ethylene oxide adduct of diglycerin Polyhydric alcohol derivatives such as pyrrolidone, N-methyl-2-pyrrolidone, Nitrogen-containing solvents such as hexylpyrrolidone and triethanolamine; alcohols such as ethanol, isopropyl alcohol, butyl alcohol, and benzyl alcohol; sulfur-containing solvents such as thiodiethanol, thiodiglycerol, sulfolane, and dimethyl sulfoxide; propylene carbonate, ethylene carbonate, and the like These may be used in combination of two or more.
図3に示すように、各ヘッド61Y、61M、61C、61BKは、同図において下方を向く記録液吐出側に配設された導電性のノズル板61aと、ノズル板61aに形成されたノズル61bと、ディストリビュータタンクから記録液を供給され記録液を充填されたインク室61cと、インク室61c内の記録液をノズル61bから吐出させる図示しないインク吐出手段とを有している。
ノズル61b、インク室61c、インク吐出手段はこれらが1組となって、それぞれ各ヘッド61Y、61M、61C、61BKに多数備えられているが、同図においてはそのうちの1組のみを図示している。
ノズル板61aは、全体が導電性である。ノズル板61aは、インク室61c側の面をインク室61c内の記録液との界面を形成する界面形成部として備えており、カソードとして機能する。また、ノズル板61aの表面には撥水膜を有しても良い。撥水膜としては、フッ素系撥水剤やシリコン系撥水剤などを塗布するものや、フッ素系高分子やフッ素―金属化合物共析などをメッキしたものでも良く、撥水性がある膜なら特に限定されない。
As shown in FIG. 3, each of the
The
The
ノズル板61aは、全体が導電性であるものに限らず、インク室61c側の面のみを導電処理された部材であっても良いし、インク室61c側に配設された導電性部材と中間転写ドラム37側に配設された絶縁性部材とによって構成しても良い。
ノズル板61aの導電性の部分は、後述するようにカソードとして備えられるため、金属溶出に対して耐性を有する材質によって構成する必要はなく、金属、カーボンなど導電性の高い材料によって構成されればよい。
ノズル板61aは、中間転写ドラム37とのギャップが50〜200μmの間で設定される。かかるギャップが50μm未満であると、回転体である中間転写ドラム37とノズル板61aとのギャップを維持することが困難になることがあり、またかかるギャップが200μmを超えると、後述する液注のブリッジが形成されにくくなることがあるためである。ただし、ギャップの維持さえ可能なら50μm未満でも特に問題はない。
The
Since the conductive portion of the
The
インク吐出手段は、ノズル61bから記録液を液滴化して吐出させ転写紙Sに着弾させるためのアクチュエータとして圧電素子を有し、圧電素子に印加される電圧パルスに応じてノズル61bから記録液を吐出するようになっている。
インク吐出手段のアクチュエータはピエゾ方式等の、形状変形素子方式である他の方式の可動アクチュエータであってもよいし、サーマル方式等の加熱ヒータ方式によってノズル61bから記録液を吐出させるものであっても良い。
The ink ejecting means has a piezoelectric element as an actuator for ejecting the recording liquid from the
The actuator of the ink discharge means may be a movable actuator of another method that is a shape deformation element method such as a piezo method, or the recording liquid is discharged from the
電圧印加手段33は、電源33aと、電源33aを支持体37aとノズル板61aとに接続した特に図示しない電気回路と、電源33aによる電圧の印加タイミング、印加時間を制御する電圧印加制御手段とを有している。電圧印加制御手段は上記制御手段2が兼ねている。電圧印加制御手段としての制御手段は、電源33aの電圧を変更する電圧変更手段としても機能する。
電源33aは、電気回路により、陽極を支持体37aに接続され、陰極をノズル板61aに接続されている。よって、電圧印加手段33は、中間転写ドラム37をアノードとして備え、ノズル板61aをカソードとして備えている。
The voltage application means 33 includes a
The
図2に示すように、清掃手段34は、中間転写ドラム37に対していわゆるカウンター当接の態様で当接した、弾性体としてのゴムによって形成された清掃部材としてのクリーニングブレードによって構成されている。清掃手段34はクリーニングブレードとともに、清掃部材としてのクリーニングローラを備えていてもよい。
このような構成の画像形成装置100においては、画像形成開始の旨の所定の信号の入力により、中間転写ドラム37が各ヘッド61Y、61M、61C、61BKに対向しながらA1方向に回転し、この過程で、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像領域が中間転写ドラム37の同じ位置に重なるよう、各ヘッド61Y、61M、61C、61BKから、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの記録液が、A1方向上流側から下流側に向けてタイミングをずらして順次重ね合わされる態様で吐出され、中間転写ドラム37上に一時的に画像が担持される。
As shown in FIG. 2, the cleaning means 34 is configured by a cleaning blade as a cleaning member formed of rubber as an elastic body, which is in contact with the
In the
このとき、電圧印加制御手段としての制御手段2により、電圧印加手段33が駆動され、電源33aから支持体37aとノズル板61aとの間に電圧が印加されている。
この状態で、記録液が、各ヘッド61Y、61M、61C、61BKから中間転写ドラム37上に付与されるが、そのときには、まず、ヘッド61Y、61M、61C、61BKから、図3(a)に示すように、ノズル61bにおいてメニスカスを形成している記録液が、図3(b)に示すように、中間転写ドラム37に向けて移動し、ノズル61cと中間転写ドラム37との間に、記録液からなる液柱のブリッジが一時的に形成される。
次いで、図3(c)に示すように、記録液からなる液柱のブリッジが分断されることによって中間転写ドラム37に担持され、中間転写ドラム37上に記録液による画像が形成される。
At this time, the voltage application means 33 is driven by the control means 2 as the voltage application control means, and a voltage is applied between the support 37a and the
In this state, the recording liquid is applied from the
Next, as shown in FIG. 3C, the bridge of the liquid column made of the recording liquid is divided so that it is carried on the
図3(b)に示した、記録液からなる液注のブリッジが形成された状態では、電圧印加手段33により、記録液中の色剤成分が凝集作用を受ける。
具体的には、電圧印加手段33の電圧印加により、カソードであるノズル板61aとアノードである中間転写ドラム37とにはそれぞれ次の電極反応が生じ、記録液の液柱のブリッジに含まれる水が電気分解される。
カソード:4H2O+4e−→2H2+4OH−・・・反応式(1)
アノード:2H2O→4H++O2+4e−・・・・・反応式(2)
これにより、アノードとして機能する中間転写ドラム37の表面で、記録液の液柱のブリッジに含まれる水が酸化してプロトン(H+)が生成するため、図4に示すように、アニオン性分散剤Dにより分散されている顔料Pが、プロトンを介して凝集する。
これにより、特許文献1のように処理液等を付与することなく隣接するドット間の滲みの発生が抑制され、高精細な画像が形成される。また、かかる電圧印加によりノズル61bの目詰まりが予防されるという利点もある。なお、かかるブリッジを形成する時間は、圧電素子に印加される電磁パルスのピーク電圧とパルス幅等により制御可能である。
In the state shown in FIG. 3B in which the liquid injection bridge made of the recording liquid is formed, the color application component in the recording liquid is subjected to an aggregating action by the voltage application means 33.
Specifically, by the voltage application of the voltage application means 33, the following electrode reactions occur in the
Cathode: 4H2O + 4e- → 2H2 + 4OH -... Reaction formula (1)
Anode: 2H2O → 4H ++ O2 + 4e−... Reaction formula (2)
As a result, water contained in the bridge of the liquid column of the recording liquid is oxidized on the surface of the
As a result, the occurrence of bleeding between adjacent dots is suppressed without applying a treatment liquid or the like as in Patent Document 1, and a high-definition image is formed. In addition, there is an advantage that clogging of the
なお、中間転写ドラム37の代わりに、導電層37bが形成されていない導電性支持体37aを中間転写ドラムとして用いる場合は、アノードとして機能する導電性支持体37aの表面で、水と共に、金属を酸化させることができる。その結果、プロトンと共に、顔料を凝集させる効果に優れる金属カチオンが生成するため、図5に示すように、プロトン及び金属カチオン(Mn+)を介して、アニオン性分散剤Dにより分散されている顔料Pを凝集させることができる。
また、アニオン性分散剤により分散されている顔料を、アノードとして機能する中間転写ドラム37の表面で生成したプロトンを介して、凝集させる代わりに、カチオン性分散剤により分散されている顔料を、カソードとして機能する中間転写ドラム37の表面で生成した水酸化物イオンを介して、凝集させてもよい。
In addition, when using the electroconductive support body 37a in which the electroconductive layer 37b is not formed as an intermediate transfer drum instead of the
Further, instead of agglomerating the pigment dispersed by the anionic dispersant via protons generated on the surface of the
ここで、図6を用いて、カソード及びアノードの間に形成される液柱のブリッジについて説明する。液柱のブリッジBの内部では、カチオン及びアニオンは、それぞれカソードC及びアノードAの近傍に移動する。その結果、カソードC及びアノードAの表面に、それぞれ電気二重層EC及びEAが形成されるが、電気二重層EC及びEAの充電速度は、液柱のブリッジBの導電率、記録液に含まれるイオンの濃度でほぼ決定される。このとき、電気二重層EAの電圧が数Vに達すると、水が電気分解してファラデー電流が流れる。その結果、アノードAの表面では、水が酸化してプロトンが生成し、アニオン性分散剤により分散されている顔料が凝集する。
すなわち、かかるブリッジが形成された瞬間に、ブリッジに、顔料の凝集作用をもたらすイオンが効率よく生成することで、記録液の中間転写ドラム37への着液と同時に顔料の凝集が行われる。その結果、隣接する記録液ドット間における顔料の滲みが発生せず、非常に高精細な溶質画像が形成される。
Here, the bridge of the liquid column formed between the cathode and the anode will be described with reference to FIG. Inside the bridge B of the liquid column, cations and anions move in the vicinity of the cathode C and the anode A, respectively. As a result, the electric double layers EC and EA are formed on the surfaces of the cathode C and the anode A, respectively. The charge rates of the electric double layers EC and EA are included in the conductivity of the bridge B of the liquid column and the recording liquid. It is almost determined by the concentration of ions. At this time, when the voltage of the electric double layer EA reaches several volts, water is electrolyzed and a Faraday current flows. As a result, on the surface of the anode A, water is oxidized to generate protons, and the pigment dispersed by the anionic dispersant is aggregated.
That is, at the moment when such a bridge is formed, ions that cause an aggregation action of the pigment are efficiently generated in the bridge, so that the aggregation of the pigment is performed simultaneously with the landing of the recording liquid onto the
液柱のブリッジBが形成されてから分断されるまでの時間は、通常、数マイクロ秒〜数十マイクロ秒であり、記録液の導電率は、通常、数十mS/m〜数百mS/mである。このため、中間転写ドラム37に記録液による画像を形成するためには、電圧印加手段33による印加電圧は、水の理論分解電圧である1.23Vや一般的な水の電気分解の条件である数V〜十数Vでは不十分であり、数十V〜数百Vであることが好ましい。
中間転写ドラム37上に担持された画像の先端が転写部31に到達するタイミングに合わせて、給紙ユニット20から給送された一枚の転写紙Sが転写部31に供給され、転写ローラ38が連れ回りしながら、転写部31を通過する転写紙Sに、中間転写ドラム37上に担持されている画像が転写され、転写紙Sの表面に画像が形成される。画像が形成された転写紙Sは、排紙台25に案内され排紙台25上に積載される。
The time from the formation of the bridge B of the liquid column to the separation is usually several microseconds to several tens of microseconds, and the conductivity of the recording liquid is usually several tens mS / m to several hundreds mS / second. m. Therefore, in order to form an image of the recording liquid on the
In synchronization with the timing at which the leading edge of the image carried on the
このようにして画像が転写紙Sに転写されるときには、凝集成分を含む記録液が転写紙Sに転写される。したがって、上述の凝集作用により凝集した色剤によって画像が形成されることにより、転写紙Sが普通紙である場合であっても、フェザリングやブリーディングを防止ないし抑制しつつ、高速で高画像濃度、高画質の画像形成が可能である。
また、高速の画像形成を行うには、記録液を速乾性とすることを要するため、記録液は転写紙Sへの吸収性が一般に高いが、この場合には記録液が転写紙Sの奥深くまで浸透し、いわゆる裏移りを生じ、両面画像形成に不向きとなる。
しかしながら、かかる凝集作用により記録液の転写紙Sへの吸収性が低減されるためかかる裏移りが防止ないし抑制され、両面画像形成にも適している。さらにまた、記録液の転写紙Sへの吸収性が低減されることにより、転写紙Sのコックリングやカールなどの変形も抑制ないし防止されるとともに、これによって画像を担持した転写紙Sの搬送性が向上し、ジャムが防止ないし抑制されるなど、転写紙Sの取り扱いが容易化する。
When the image is transferred to the transfer paper S in this way, the recording liquid containing the aggregation component is transferred to the transfer paper S. Therefore, by forming an image with the colorant aggregated by the above-described aggregation action, even when the transfer paper S is plain paper, high image density can be achieved at high speed while preventing or suppressing feathering and bleeding. High-quality image formation is possible.
In order to perform high-speed image formation, since the recording liquid needs to be quick-drying, the recording liquid generally has high absorbability to the transfer paper S. In this case, the recording liquid is deep in the transfer paper S. Penetrating to the surface and causing so-called offset, making it unsuitable for double-sided image formation.
However, since the aggregating action reduces the absorbability of the recording liquid onto the transfer paper S, such a set-off is prevented or suppressed, which is suitable for double-sided image formation. Furthermore, since the absorbability of the recording liquid to the transfer paper S is reduced, deformation of the transfer paper S such as cockling and curling is suppressed or prevented, and thereby the transfer paper S carrying an image is conveyed. The handling of the transfer sheet S is facilitated, for example, the property is improved and jamming is prevented or suppressed.
転写部31における転写により、転写部31を通過した中間転写ドラム37上には、記録液に起因する成分はほとんど残っていないが、中間転写ドラム37は清掃手段34によるクリーニングを受けることで、記録液のオフセットが高度に防止ないし抑制され、繰り返し画像形成を行っても、オフセットによる地肌汚れが防止ないし抑制され、画像劣化、中間転写ドラム37の劣化が抑制ないし防止されて、経時的に良好な画像形成を行うことが可能である。
Almost no component due to the recording liquid remains on the
図1に基づいて、本実施形態におけるノズル吐出状態を検知する構成を具体的に説明する。
電圧印加手段33によりノズル61と中間転写ドラム37の間に電圧を印加した状態でノズル61から記録液を吐出すると記録液からなる液注のブリッジが形成されるが、この最中あるいは前後に液柱近傍において放電が起こる。
放電が起こる条件は印加電圧の他に、記録液の導電率、吐出された記録液の形状、ノズル61や中間転写ドラム37の材質、ノズル61‐中間転写ドラム37間のギャップ等様々な要因が関わっているため一概には言えないが、全ての吐出において放電を起すためには印加電圧が300V以上であることが望ましい。
あまりに強い放電が起こるとノズル61や中間転写ドラム37の表面の破壊や、画像の悪化の原因にもなりうるため、印加電圧を300〜500Vにすることがさらに望ましい。
Based on FIG. 1, the structure which detects the nozzle discharge state in this embodiment is demonstrated concretely.
When the recording liquid is ejected from the
The conditions under which the discharge occurs include various factors such as the conductivity of the recording liquid, the shape of the discharged recording liquid, the material of the
If an excessively strong discharge occurs, the surface of the
各ノズルについて発生した放電光70は受光手段71で検出を行う。受光手段71は、複数の受光素子が記録ヘッドの長手方向に沿って規則正しくアレイ状に配列された構成を有している。
制御手段2は、受光素子が検知ターゲットノズルからの放電光70を検知した場合は当該ノズルでは記録液が正常に吐出されているとみなし、逆に放電光70を検知できなかった場合は吐出不良と判断し、ワイピング等のノズルクリーニング手段5を駆動してノズルの正常化処理(回復処理)を行う。
制御手段2は操作パネル3の液晶表示部を介して正常化処理が必要である旨を表示し、これに基づいてオペレータがノズルクリーニング手段を動作させたりノズル交換を行う構成としてもよい。
制御手段2は、正常化処理後再び同一のノズルについて放電光70を検知できなかった場合は、ノズル交換が必要である旨の表示を行う。
The
When the light receiving element detects the discharge light 70 from the detection target nozzle, the control means 2 considers that the recording liquid is normally discharged from the nozzle, and conversely, if the
The
If the
受光素子で受光した放電光70の検知レベル(受光量範囲)に閾値を設けて吐出不良を細かく判断するようにしてもよい。
また、操作パネル3等によりインクの種類が設定され、あるいはインクの種類が自動検知された場合、制御手段2は、ROM等のメモリに予め記憶された「インクの種類による導電率と印加電圧とのデータテーブルから対応する印加電圧を選択し、電圧印加手段を制御して印加電圧を変更するようにしてもよい。
また、本実施形態では液滴ブリッジ形成時に生じる放電光を受光するようにしたが、意図的にノズルから光が出るようにしてこれを検知するようにしてもよい。
A discharge threshold may be provided for the detection level (light reception amount range) of the
In addition, when the ink type is set by the
In this embodiment, the discharge light generated when the droplet bridge is formed is received, but this may be detected by intentionally emitting light from the nozzle.
図7に基づいて第2の実施形態を説明する。なお、上記実施形態と同一部分は同一符号で示し、特に必要がない限り既にした構成上及び機能上の説明は省略して要部のみ説明する(以下の他の実施形態において同じ)。
本実施形態では、受光手段71は1つの受光素子を持っており、受光手段71は受光手段移動機構6によって移動することができる。
制御手段2は受光素子が検知すべきノズルに対応するように受光手段移動機構6を駆動して受光手段71を移動させる。
受光手段移動機構6としては、例えばネジ送り機構やタイミングベルト駆動機構、ピニオン・ラック機構等を採用でき、ホームポジションセンサと駆動源としてのステッピングモータを用いてテーブル制御するようにすればよい。
本実施形態では受光手段71の受光素子の数を1つとしたが、複数個の受光素子を有する受光手段71を移動させて、同時に複数のノズルをチェックするようにしてもよい。
受光手段71の位置によってどのノズルの吐出を検知しているかが決まる。受光手段71の移動は今回示した例(直線移動)に限らず、例えば受光手段71が回転することによって検知箇所を変えるといった方法でも構わない。
A second embodiment will be described with reference to FIG. Note that the same parts as those in the above embodiment are denoted by the same reference numerals, and unless otherwise specified, description of the configuration and functions already described is omitted, and only the main part will be described (the same applies to other embodiments below).
In the present embodiment, the light receiving means 71 has one light receiving element, and the light receiving means 71 can be moved by the light receiving means moving mechanism 6.
The control means 2 drives the light receiving means moving mechanism 6 to move the light receiving means 71 so as to correspond to the nozzles to be detected by the light receiving element.
As the light receiving means moving mechanism 6, for example, a screw feed mechanism, a timing belt drive mechanism, a pinion / rack mechanism, or the like can be adopted, and table control may be performed using a home position sensor and a stepping motor as a drive source.
In the present embodiment, the number of light receiving elements of the light receiving means 71 is one, but the light receiving means 71 having a plurality of light receiving elements may be moved to simultaneously check a plurality of nozzles.
Which nozzle is detected is determined by the position of the light receiving means 71. The movement of the light receiving means 71 is not limited to the example shown here (linear movement), and for example, a method of changing the detection location by rotating the light receiving means 71 may be used.
図8に基づいて第3の実施形態を説明する。
本実施形態では、1つの受光素子を持った受光手段71は位置固定されており、放電光70は偏向手段としてのポリゴンミラー72により受光手段71へ導かれるようになっている。
ポリゴンミラー72はミラー移動手段としてのポリゴンモータ7によって移動(回転)することができる。ポリゴンミラー72の回転角度は回転角度検出器8によって検出される。ポリゴンミラー72の回転角度によって受光素子がどのノズルの吐出を検知しているかが決まる。
偏向手段としてはポリゴンミラーに限らず平面ミラーなどの他の種類のミラーでもよく、移動手段も回転に限らずノズルの列方向に沿った空間的移動などでも構わない。
なお、本発明は以上の実施例に限定されるものではなく他の形態でも構わない。
A third embodiment will be described with reference to FIG.
In this embodiment, the light receiving means 71 having one light receiving element is fixed in position, and the
The
The deflecting means is not limited to the polygon mirror but may be other types of mirrors such as a plane mirror, and the moving means is not limited to rotation but may be a spatial movement along the nozzle row direction.
In addition, this invention is not limited to the above Example, Other forms may be sufficient.
6 移動機構としての受光手段移動機構
7 移動機構としてのポリゴンモータ
33 電圧印加手段
37 中間転写体としての中間転写ドラム
61Y,61M,61C,61BK 記録ヘッド
61b ノズル
71 受光手段
72 偏向手段としてのポリゴンミラー
B 液柱
S 被記録材としての転写紙
6 Light receiving means moving mechanism as moving mechanism 7 Polygon motor as moving
Claims (15)
前記中間転写体は導電性の表面を有し、画像形成時に前記ノズルから吐出された前記導電性インクの形状が、前記ノズルと前記中間転写体の表面との間を一時的にブリッジすることが可能な液柱であり、
前記ノズルと前記中間転写体の表面との間に電圧を印加する電圧印加手段と、
前記導電性インクの液柱近傍から発せられる放電による光を受光する受光手段と、を有していることを特徴とする画像形成装置。 In an image forming apparatus of a type in which conductive ink is ejected from a nozzle of a recording head in accordance with an image signal onto an intermediate transfer member, and an image on the intermediate transfer member is transferred to a recording material.
The intermediate transfer member has a conductive surface, and the shape of the conductive ink discharged from the nozzle during image formation may temporarily bridge between the nozzle and the surface of the intermediate transfer member. Possible liquid column,
Voltage applying means for applying a voltage between the nozzle and the surface of the intermediate transfer member;
An image forming apparatus comprising: a light receiving unit configured to receive light generated by a discharge emitted from a vicinity of the liquid column of the conductive ink.
前記受光手段を構成する複数の受光素子が前記記録ヘッドの長手方向に沿って配列されていることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1.
An image forming apparatus, wherein a plurality of light receiving elements constituting the light receiving means are arranged along a longitudinal direction of the recording head.
前記受光手段が前記記録ヘッドの長手方向に沿って移動可能な移動機構を備えていることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1, wherein
An image forming apparatus, wherein the light receiving means includes a moving mechanism that is movable along a longitudinal direction of the recording head.
前記放電による光を前記受光手段に導く偏向手段を備えていることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1.
An image forming apparatus comprising: a deflecting unit that guides light generated by the discharge to the light receiving unit.
前記偏向手段が前記記録ヘッドの長手方向に沿って移動可能な移動機構を備えていることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 4.
An image forming apparatus, wherein the deflection unit includes a moving mechanism that is movable along a longitudinal direction of the recording head.
前記受光手段からの受光信号に基づいて前記ノズルからの吐出状態を判断し、前記ノズルの正常化処理が必要な場合にはこれを実行し、あるいは正常化処理が必要である旨を知らせる制御手段を有していることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 5,
Control means for determining a discharge state from the nozzle based on a light reception signal from the light receiving means, and executing the normalization process when the nozzle normalization process is necessary or notifying that the normalization process is necessary An image forming apparatus comprising:
前記制御手段は、前記導電性のインクの種類による導電率の違いに応じて前記電圧印加手段による印加電圧を変更することを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 6.
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the control unit changes a voltage applied by the voltage applying unit according to a difference in conductivity depending on a type of the conductive ink.
導電性インクは、溶媒として水を含み、顔料がアニオン性分散剤により分散されており、
前記中間転写体は、前記電圧印加手段によって電圧を印加されたときにアノードとして機能することを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 7,
The conductive ink contains water as a solvent, the pigment is dispersed by an anionic dispersant,
The image forming apparatus, wherein the intermediate transfer member functions as an anode when a voltage is applied by the voltage applying unit.
前記中間転写体の表面が金属で構成されていることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 8.
An image forming apparatus, wherein the surface of the intermediate transfer member is made of metal.
導電性インクは、溶媒として水を含み、顔料がカチオン性分散剤により分散されており、
前記中間転写体は、前記電圧印加手段によって電圧を印加されたときにカソードとして機能することを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 7,
The conductive ink contains water as a solvent, the pigment is dispersed by a cationic dispersant,
The image forming apparatus, wherein the intermediate transfer member functions as a cathode when a voltage is applied by the voltage applying unit.
前記導電性インクの液柱近傍から発せられる放電による光を受光手段により受光することを特徴とするノズル吐出状態検知方法。 An image forming apparatus that discharges conductive ink onto an intermediate transfer member having a conductive surface from a nozzle of a recording head according to an image signal, and transfers the image on the intermediate transfer member onto a recording material for recording. In forming an image, a voltage is applied between the nozzle and the surface of the intermediate transfer member, and the liquid column of the conductive ink discharged from the nozzle is between the nozzle and the surface of the intermediate transfer member. In the nozzle discharge state detection method in the image forming apparatus that temporarily bridges
A nozzle discharge state detecting method, wherein light received by a discharge emitted from the vicinity of a liquid column of the conductive ink is received by a light receiving means.
前記受光手段が前記記録ヘッドの長手方向に沿って配列された複数の受光素子から構成されていることを特徴とするノズル吐出状態検知方法。 In the nozzle discharge state detection method according to claim 11,
A nozzle discharge state detection method, wherein the light receiving means is composed of a plurality of light receiving elements arranged along the longitudinal direction of the recording head.
前記受光手段を移動させて検知対象のノズル位置を変更することを特徴とするノズル吐出状態検知方法。 In the nozzle discharge state detection method according to claim 12,
A nozzle discharge state detection method comprising: moving the light receiving means to change a nozzle position to be detected.
前記放電による光を偏向手段により偏向して前記受光手段に導くことを特徴とするノズル吐出状態検知方法。 In the nozzle discharge state detection method according to claim 11,
A method for detecting a nozzle discharge state, wherein the discharge light is deflected by a deflecting unit and guided to the light receiving unit.
前記偏向手段を移動させて検知対象のノズル位置を変更することを特徴とするノズル吐出状態検知方法。 In the nozzle discharge state detection method according to claim 14,
A nozzle discharge state detection method, wherein the nozzle position to be detected is changed by moving the deflection means.
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