JP5659202B2 - インクジェット記録装置 - Google Patents

インクジェット記録装置 Download PDF

Info

Publication number
JP5659202B2
JP5659202B2 JP2012190716A JP2012190716A JP5659202B2 JP 5659202 B2 JP5659202 B2 JP 5659202B2 JP 2012190716 A JP2012190716 A JP 2012190716A JP 2012190716 A JP2012190716 A JP 2012190716A JP 5659202 B2 JP5659202 B2 JP 5659202B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
piezoelectric element
ink
vibrations
unit
printing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2012190716A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2014046529A (ja
Inventor
隆志 染手
隆志 染手
徳昭 古川
徳昭 古川
靖子 ▲高▼折
靖子 ▲高▼折
進 廣島
進 廣島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kyocera Document Solutions Inc
Original Assignee
Kyocera Document Solutions Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kyocera Document Solutions Inc filed Critical Kyocera Document Solutions Inc
Priority to JP2012190716A priority Critical patent/JP5659202B2/ja
Priority to CN201310378868.0A priority patent/CN103660571B/zh
Priority to US14/012,930 priority patent/US8985726B2/en
Publication of JP2014046529A publication Critical patent/JP2014046529A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5659202B2 publication Critical patent/JP5659202B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/015Ink jet characterised by the jet generation process
    • B41J2/04Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
    • B41J2/045Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by pressure, e.g. electromechanical transducers
    • B41J2/04501Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits
    • B41J2/04581Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits controlling heads based on piezoelectric elements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/015Ink jet characterised by the jet generation process
    • B41J2/04Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
    • B41J2/045Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by pressure, e.g. electromechanical transducers
    • B41J2/04501Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits
    • B41J2/04508Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits aiming at correcting other parameters
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/015Ink jet characterised by the jet generation process
    • B41J2/04Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
    • B41J2/045Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by pressure, e.g. electromechanical transducers
    • B41J2/04501Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits
    • B41J2/04513Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits for increasing lifetime
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/015Ink jet characterised by the jet generation process
    • B41J2/04Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
    • B41J2/045Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by pressure, e.g. electromechanical transducers
    • B41J2/04501Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits
    • B41J2/04536Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits using history data
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/015Ink jet characterised by the jet generation process
    • B41J2/04Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
    • B41J2/045Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by pressure, e.g. electromechanical transducers
    • B41J2/04501Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits
    • B41J2/04571Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits detecting viscosity
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/015Ink jet characterised by the jet generation process
    • B41J2/04Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
    • B41J2/045Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by pressure, e.g. electromechanical transducers
    • B41J2/04501Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits
    • B41J2/04588Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits using a specific waveform

Landscapes

  • Ink Jet (AREA)
  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Description

本発明は、インクジェット記録装置に関する。
従来、インクジェット記録装置として、インク液滴を吐出可能な複数のノズルと、複数のノズルそれぞれに連通して設けられ内部にインクが充填される加圧室と、駆動電圧の印加により変形して加圧室に充填されたインクをノズルからインク液滴として吐出させる圧電素子と、を有しているタイプが存在する。
ここで、記録用紙に形成される画像によっては、複数のノズルのうち、長い時間インク液滴が吐出されないノズルが生じる。
そして、このようなインク液滴が吐出されないノズルにおいて、インクにおけるメニスカスが停止した状態で維持される。
この場合、インクにおけるメニスカスの近傍において、インクに含まれる溶剤等が蒸発して、ノズルにおけるインクの粘度が上昇する。
その結果、ノズルにおけるインク液滴の吐出が乱れたり、ノズルが目詰まりしたりしてインク液滴が吐出できなくなる場合がある。
特に、近年、記録用紙に形成されたドットの速乾性を向上させるために揮発性の高い溶剤が配合されたインクが利用されていることから、上述のインク液滴の吐出の乱れや、インク液滴の不吐出は、発生しやすくなっている。
これに対し、上述のインク液滴の不吐出の発生抑制及び発生後の解消のため、圧電素子を微振動させることで、インク液滴のメニスカスを揺動させる技術が提案されている。
例えば、インクを吐出させるための吐出信号を発生させる吐出信号発生手段と、インクを吐出させない程度の微振動信号を周期的に発生させる微振動信号発生手段とを設け、前記各吐出信号及び微振動信号中に含まれる波形要素を連結することにより得られる新たな駆動パルスを圧力発生素子に入力し、待機中のインクに微振動を与えてインクの粘度が上がらないようにする技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
特開2003−341048号公報
しかし、特許文献1に開示された技術において、例えば、高温環境下では、揺動によりノズル内へ空気が侵入する場合があった。そして、インク液滴の吐出性の低下が生じる場合があった。
本発明は、ノズルにおけるインク液滴の吐出性の低下を抑制可能なインクジェット記録装置を提供することを目的とする。
本発明に係るインクジェット記録装置は、ノズルと、加圧室と、圧電素子と、環境情報取得部と、印加部と、制御部と、を備えている。
ノズルは、記録媒体に向けてインク液滴を吐出可能な複数のノズルであって、インクのメニスカスを形成する。
加圧室は、複数の前記ノズルそれぞれに連通して設けられ、内部にインクが充填される。
圧電素子は、駆動電圧の印加により変形して前記加圧室に充填されたインクを前記ノズルからインク液滴として吐出させる。
環境条件取得部は、周囲の環境条件を取得可能である。
印加部は、前記圧電素子に駆動電圧を印加する。
制御部は、印字状態における印字時に前記ノズルから液滴を吐出させるように前記圧電素子を変形させる吐出駆動電圧を前記印加部に出力させると共に、印字状態における印字時と印字時との間の非印字時に前記ノズル内のメニスカスを揺動させるよう前記圧電素子を所定振動回数だけ振動させる揺動駆動電圧を前記印加部に出力させる。
そして、制御部は、前記環境条件取得部により取得された前記環境条件、又は前記取得された環境条件に基づいて算出又は取得されたインクのゼロせん断粘度に基づいて、非印字時における前記圧電素子の振動回数を変更すると共に、変更した振動回数だけ前記圧電素子を振動させる揺動駆動電圧を前記印加部に出力させる。
また、本発明に係るインクジェット記録装置は、ノズルと、加圧室と、圧電素子と、環境条件取得部と、印加部と、制御部と、を備えている。
ノズルは、記録媒体に向けてインク液滴を吐出可能な複数のノズルであって、インクのメニスカスを形成する。
加圧室は、複数の前記ノズルそれぞれに連通して設けられ、内部にインクが充填される。
圧電素子は、駆動電圧の印加により変形して前記加圧室に充填されたインクを前記ノズルからインク液滴として吐出させる。
環境条件取得部は、周囲の環境条件を取得可能である。
印加部は、前記圧電素子に駆動電圧を印加する。
制御部は、印字状態における印字時に前記ノズルから液滴を吐出させるように前記圧電素子を変形させる吐出駆動電圧を前記印加部に出力させると共に、印字状態における印字時と印字時との間の非印字時に前記ノズル内のメニスカスを揺動させるよう前記圧電素子を所定振動回数だけ振動させる揺動駆動電圧を前記印加部に出力させる。
そして、制御部は、前記環境条件取得部により取得された前記環境条件に基づいて、非印字時における前記圧電素子の振動回数を変更すると共に、変更した振動回数だけ前記圧電素子を振動させる揺動駆動電圧を前記印加部に出力させる。
また、本発明に係るインクジェット記録装置は、ノズルと、加圧室と、圧電素子と、環境条件取得部と、印加部と、ゼロせん断粘度算出/取得部と、制御部と、を備えている。
ノズルは、記録媒体に向けてインク液滴を吐出可能な複数のノズルであって、インクのメニスカスを形成する。
加圧室は、複数の前記ノズルそれぞれに連通して設けられ、内部にインクが充填される。
圧電素子は、駆動電圧の印加により変形して前記加圧室に充填されたインクを前記ノズルからインク液滴として吐出させる。
環境条件取得部は、周囲の環境条件を取得可能である。
印加部は、前記圧電素子に駆動電圧を印加する。
ゼロせん断粘度算出/取得部は、前記環境条件取得部により取得された環境条件に基づいて、インクのゼロせん断粘度を算出又は取得する。
制御部は、印字状態における印字時に前記ノズルから液滴を吐出させるように前記圧電素子を変形させる吐出駆動電圧を前記印加部に出力させると共に、印字状態における印字時と印字時との間の非印字時に前記ノズル内のメニスカスを揺動させるよう前記圧電素子を所定振動回数だけ振動させ揺動駆動電圧を前記印加部に出力させる。
そして、制御部は、前記ゼロせん断粘度算出/取得部により算出又は取得された前記ゼロせん断粘度に基づいて、非印字時における前記圧電素子の振動回数を変更すると共に、変更した振動回数だけ前記圧電素子を振動させる揺動駆動電圧を前記印加部に出力させる。
本発明によれば、ノズルにおけるインク液滴の吐出性の低下を抑制可能なインクジェット記録装置を提供することができる。
本発明の第1実施形態のインクジェット記録装置の概要を正面側から模式的に示す縦断面図である。 第1実施形態のインクジェット記録装置において、各ラインヘッドに対応してキャップユニットが装着された状態における記録部及び搬送ユニットの周辺部を示す平面図である。 図1におけるラインヘッドと搬送ベルト側面断面図である。 図3に示すインクジェット記録装置の搬送ベルトを上方からみた平面図である。 ラインヘッドの断面図である。 メニスカス揺動における、メニスカス面の揺動の過程を示す図である。 第1実施形態におけるインクジェット記録装置の構成を示すブロック図である。 温度と、圧電素子の振動回数との関係を示したテーブルである。 ラインヘッドのノズル列を示す図である。 第1実施形態のインクジェット記録装置におけるメニスカス揺動動作を説明するフローチャートである。 第2実施形態におけるインクジェット記録装置の構成を示すブロック図である。 温度と、ゼロせん断粘度と、圧電素子の振動回数との関係を示すテーブルである。 15℃におけるせん断粘度とsinθとの関係図である。 各温度におけるゼロせん断粘度を示すグラフである。 第2実施形態のインクジェット記録装置におけるメニスカス揺動動作を説明するフローチャートである。
以下、図面を参照して本発明の実施形態のインクジェット記録装置1を説明する。
まず、図1から9により、第1実施形態のインクジェット記録装置1について説明する。
図1は、本発明の第1実施形態のインクジェット記録装置の概要を正面側から模式的に示す縦断面図である。図2は、第1実施形態のインクジェット記録装置において、各ラインヘッドに対応してキャップユニットが装着された状態における記録部及び搬送ユニットの周辺部を示す平面図である。図3は、図1におけるラインヘッドと搬送ベルト側面断面図である。図4は、図3に示すインクジェット記録装置の搬送ベルトを上方からみた平面図である。図5は、ラインヘッドの断面図である。図6は、メニスカス揺動における、メニスカス面の揺動の過程を示す図である。図7は、第1実施形態におけるインクジェット記録装置の構成を示すブロック図である。図8は、温度と、圧電素子の振動回数との関係を示したテーブルである。図9は、ラインヘッドのノズル列を示す図である。図10は、第1実施形態のインクジェット記録装置におけるメニスカス揺動動作を説明するフローチャートである。
なお、以下の説明において、特に特定する必要がある場合を除いて、4色のラインヘッド22K,22C,22M,22Y、4つのインクタンク23K,23C,23M,23Y、4つのポンプ機構24K,24C,24M,24Y、及び後述する4つのクリーニング部25K,25C,25M,25Yについては、それぞれの識別記号である「K」、「C」、「M」、「Y」を省略して、単に「ラインヘッド22」、「インクタンク23」、「ポンプ機構24」及び「クリーニング部25」と記載する場合がある。
図1及び図2に示すように、第1実施形態のインクジェット記録装置1は、本体2内に、記録部20と、クリーニング部25と、搬送ユニット30と、インク供給部100と、搬送ユニット30を昇降させる昇降装置40と、キャップユニット50と、キャップユニット50を水平移動させる第1水平移動機構(図示せず)と、クリーニング部25を水平移動させる第2水平移動機構(図示せず)と、を備える。第1実施形態のインクジェット記録装置1は、更に、給紙カセット3と、給紙ローラー4と、用紙搬送路5と、レジストローラー対6と、乾燥装置7と、排紙ローラー対8と、排紙口9と、排紙トレイ10と、を備える。
図1及び図2に示すように、搬送ユニット30は、ベルト駆動ローラー32と、従動ローラー33と、ベルト駆動ローラー32及び従動ローラー33に掛け渡される搬送ベルト31と、搬送ベルト31のテンションを調整するテンションローラー34と、搬送ベルト31の搬送面の下側(記録部20とは反対側)に装備される空気吸引ユニット(図示せず)とを有する。搬送ベルト31及び空気吸引ユニットの上面には、それぞれ吸引用の貫通孔(図示せず)が多数形成されている。
ベルト駆動ローラー32及び従動ローラー33が正面視で反時計方向に回転することにより、搬送ベルト31の上面部分で形成される搬送面31Aは、水平面(X−Y平面)内の用紙搬送方向Pの一方から他方に向けて水平移動される。つまり、搬送ベルト31の搬送面31A上においては、用紙搬送方向Pは、水平方向Xとほぼ一致する。空気吸引ユニット(不図示)は、搬送ベルト31の搬送面31Aの下側(記録部20とは反対側)に配置され、搬送ベルト31の搬送面31Aに記録媒体としての記録用紙Tを吸着させる吸引力を搬送面31Aに作用させる。
搬送ベルト31としては、両端部を互いに重ね合わせて接合してエンドレス状にしたベルトや、継ぎ目を有しない(シームレス)ベルト等が使用される。
図2に示すように、所定の記録時には、記録媒体としての記録用紙Tは、搬送ベルト31の搬送面31A上に、用紙搬送方向Pの一方側から導入される。搬送面31Aには、空気吸引ユニット(図示せず)の動作に伴って、前記の吸引用の貫通孔(図示せず)を介して搬送ベルト31に作用する吸引力が生じている。搬送ベルト31の搬送面31A上に導入された記録用紙Tは、前記吸引力により搬送面31Aに吸着されて、用紙搬送方向Pの下流側に向けて搬送される。このように搬送ベルト31の搬送面31Aに吸着された状態で搬送される記録用紙Tに向けて、後述する記録部20のラインヘッド22からインクが吐出されることにより、記録用紙Tに画像等が記録される(印刷される)。
図1に示すように、給紙カセット3は、記録用紙Tを積層状態で収容するものであり、本体2の内部の下方で、且つ搬送ユニット30の用紙搬送方向Pの上流側に配置されている。給紙ローラー4は、給紙カセット3の上方に配置されている。この給紙ローラー4により、記録用紙Tは、図1における給紙カセット3の右上方に向けて送り出される。
用紙搬送路5、レジストローラー対6、記録部20及び搬送ユニット30は、給紙カセット3の用紙搬送方向Pの下流側に配置されている。給紙カセット3から送り出された記録用紙Tは、用紙搬送路5を通ってレジストローラー対6に到達する。レジストローラー対6は、記録用紙Tの斜め送りを矯正して記録用紙Tを再度送り出す。記録部20とレジストローラー対6との間の用紙搬送路5に設けられた用紙先端検出センサー(図示せず)により、記録用紙Tの先端部が検出される。その検出されたタイミングに基づいて、記録部20は、後述するようなインクの吐出動作を実行する。
図1に示すように、乾燥装置7は、本体2の内部の上方における搬送ユニット30の用紙搬送方向Pの下流側に配置されている。乾燥装置7は、記録部20において吐出されるインクにより記録された後における記録用紙Tのインクを乾燥させる。
排紙ローラー対8、排紙口9及び排紙トレイ10は、乾燥装置7の用紙搬送方向Pの下流側に、この順で配置されている。乾燥装置7によりインクの乾燥が終了した記録用紙Tは、排出ローラー8aと、排出ローラー8aに圧接されて従動回転する従動ローラー8bとからなる排紙ローラー対8により用紙搬送方向Pの下流側に送られ、排紙口9を介して、本体2の外側に設けられた排紙トレイ10に送られて、本体2の外部に排出される。
図1及び図2に示すように、記録部20は、4色に対応するラインヘッド22(ヘッド部)を有する。4色に対応するラインヘッド22とは、ブラック用のラインヘッド22K、シアン用のラインヘッド22C、マゼンタ用のラインヘッド22M、イエロー用のラインヘッド22Yである。これら4色のラインヘッド22K,22C,22M,22Yは、用紙搬送方向P(水平方向X)に直交する用紙幅方向Yに沿って長く延びている。ラインヘッド22K,22C,22M,22Yは、搬送ベルト31の用紙搬送方向Pに沿って、用紙搬送方向Pの上流側から下流側に向かって順に配列して配置されている。
4色のラインヘッド22K,22C,22M,22Yは、インク噴射用ノズルが形成されたノズル面221を有する。ノズル面221は、4色のラインヘッド22K,22C,22M,22Yの下面である。各ラインヘッド22K,22C,22M,22Yにおけるノズル面221は、搬送ベルト31の搬送面31Aに対向する。4色のラインヘッド22K,22C,22M,22Yは、ノズル面221に形成されたインク噴射用ノズルから噴射されたインクにより記録用紙Tに画像を記録する。
図1に示すように、インク供給部100は、4つのインクタンク23K,23C,23M,23Yと、4つのポンプ機構24K,24C,24M,24Yと、を有する。
4つのインクタンク23K,23C,23M,23Yは、4色のラインヘッド22K,22C,22M,22Yそれぞれに対応して、搬送ユニット30の下方に配置されている。4つのインクタンク23K,23C,23M,23Yは、4色のラインヘッド22K,22C,22M,22Yに供給されるインクを収容する。4つのインクタンク23K,23C,23M,23Yに収容された各色のインクは、後述する4つのポンプ機構24K,24C,24M,24Yに供給される。4つのインクタンク23K,23C,23M,23Yは、搬送ベルト31の用紙搬送方向Pに沿って、用紙搬送方向Pの上流側から下流側に向かって順に配列して配置されている。
4つのポンプ機構24K,24C,24M,24Yは、4つのインクタンク23K,23C,23M,23Yそれぞれに対応して、搬送ユニット30の上方に配置されている。4つのポンプ機構24K,24C,24M,24Yは、搬送ベルト31の用紙搬送方向Pに沿って、用紙搬送方向Pの上流側から下流側に向かって順に配列して配置されている。
4つのポンプ機構24K,24C,24M,24Yは、4つのインクタンク23K,23C,23M,23Yに収容された各色のインクを一旦収容する。そして、4つのポンプ機構24K,24C,24M,24Yに収容された各色のインクは、4つのポンプ機構24K,24C,24M,24Yから4色のラインヘッド22K,22C,22M,22Yへ供給される。
インク供給部100の詳細については後述する。
記録部20の各ラインヘッド22は、外部コンピューター(図示せず)から受信した画像データ情報(例えば、文字、図形、模様)に対応して、搬送ベルト31の搬送面31A上に載置された記録用紙Tに向かって4色のインクを吐出する。図2に示すように、各ラインヘッド22は、矩形板状のラインヘッド支持部材21に支持されており、このラインヘッド支持部材21と共に、本体2に固定されている。そして、搬送ベルト31の回転移動と共に、所定のタイミングで各ラインヘッド22から4色のインクが順次吐出されることにより、記録用紙Tには、ブラック、シアン、マゼンタ及びイエローの4色のインクが重ね合わせられ、カラーインク画像が印刷される。
図1に示すように、搬送ユニット30を昇降させる昇降装置40は、搬送ユニット30の下方に配置されている。昇降装置40は、搬送ユニット30をラインヘッド22に対して、水平面(X−Y平面)に垂直な方向Z(以下「上下方向Z」ともいう)に昇降(移動)させるものである。この昇降装置40による搬送ユニット30の上下方向Zの移動により、搬送ベルト31の搬送面31Aは、ラインヘッド22のノズル面221に対して相対的に接近又は離間可能に構成される。
図1に示すように、昇降装置40は、搬送ベルト31の下方における用紙搬送方向Pの上流側及び下流側に配置された2つの偏心カム41を備える。偏心カム41は、搬送ユニット30の正面側及び背面側にそれぞれ2個ずつ、合計4個設けられている。偏心カム41の偏心周面は、搬送ユニット30の外底面に下方から接近する。図1に示すように、各偏心カム41は、用紙幅方向Yに延びる軸部42を備えていると共に、回転軸線が偏在するカムで構成される。偏心カム41は、モーター(図示せず)を介して、軸部42を中心にして回転する。偏心カム41は、その周縁部に、複数のベアリング43を備えている。ベアリング43の周面の一部は、偏心カム41の周面から外方に突出する。
ベアリング43は、偏心カム41の回転軸線と平行な軸線を中心として回転自在となっている。ベアリング43は、偏心カム41の先端側から回転軸線側に向かって順次配置されている。通常の印刷状態においては、図1に示すように、軸部42から最も離れたベアリング43は、搬送ユニット30の外底面に下方から当接する。これにより、搬送ユニット30は、最高位置に上昇移動される。
この状態から、用紙搬送方向Pの上流側の偏心カム41を正面視で反時計方向に回転させると共に、用紙搬送方向Pの下流側の偏心カム41を正面視で時計方向に回転させる。これにより、複数のベアリング43は、軸部42から最も離れたベアリング43から軸部42に最も近いベアリング43の順で、搬送ユニット30の外底面に順次当接する。そのため、搬送ユニット30を下降させることができる。
複数のベアリング43は、偏心カム41の回転時において、周縁方向で隣り合う2個のベアリング43が同時に搬送ユニット30の外底面に当接する期間を有するような間隔に、配置されている。
昇降装置40の偏心カム41を回転させて搬送ユニット30を下降させることにより、搬送ユニット30における搬送ベルト31の搬送面31Aは、ラインヘッド22に対して下方に離間される。
図1に示すように、キャップユニット50は、記録部20の下方で且つ搬送ユニット30の上方(記録部20と搬送ユニット30との間)に配置される。図2に示すように、キャップユニット50は、各ラインヘッド22に対応して設けられる複数のキャップケース52と、複数のキャップケース52を所定の位置関係に固定支持したキャップベース部材53とを備える。
キャップユニット50は、記録部20と搬送ユニット30との間に配置された状態において、昇降装置40により搬送ユニット30の昇降に連動して昇降可能に構成される。昇降装置40の偏心カム41を回転させて搬送ユニット30を下降させることにより、キャップユニット50は、搬送ベルト31の搬送面31Aの下降に連動して、ラインヘッド22に対して下方に離間される。
これにより、ラインヘッド22からキャップユニット50が離脱される。そして、キャップユニット50がラインヘッド22から離脱された状態で、ラインヘッド22のノズル面221の後述するインク噴射用ノズルからインクを噴射させることにより、インクジェット記録装置1は、ノズル内に残留する高い粘度のインクを吐出させてインク詰まりを解消するための吐出回復処理、すなわち、パージを実行できるようになっている。
一方、昇降装置40の偏心カム41を前述とは逆方向に回転させて搬送ユニット30を上昇させることにより、搬送ユニット30は、通常の記録位置(印刷位置)に戻される。
ここで、キャップユニット50が記録部20と搬送ユニット30との間に配置された状態においては、ラインヘッド22のノズル面221には、キャップユニット50を装着することが可能となる。また、後述する第1水平移動機構(図示せず)によりキャップユニット50が記録部20と搬送ユニット30との間に配置されない状態においては、ラインヘッド22は、搬送ベルト31の搬送面31A上に載置された記録用紙Tに向けてインクを吐出することができる。
キャップユニット50は、第1水平移動機構(図示せず)によってキャップベース部材53が水平方向に移動操作されることにより、用紙搬送方向P(図1参照)に水平移動可能に構成されている。
キャップユニット50は、第1水平移動機構による移動操作により、キャップケース52が各ラインヘッド22に着脱可能な着脱位置、又は着脱位置から水平方向に離れた退避位置に移動される。記録部20における記録動作時には、キャップユニット50は、退避位置に配置される。
クリーニング部25は、キャップユニット50の下方で且つ搬送ユニット30の上方(キャップユニット50と搬送ユニット30との間)に配置可能に構成される。クリーニング部25は、キャップユニット50と同様に、キャップユニット50と搬送ユニット30との間に配置された状態において、昇降装置40により搬送ユニット30の昇降に連動して昇降可能に構成される。
また、クリーニング部25は、第2水平移動機構(図示せず)により用紙搬送方向P(図1参照)に水平移動可能に構成される。クリーニング部25は、第2水平移動機構による移動操作により、各ラインヘッド22の下方に配置されて各ラインヘッド22をクリーニングすることが可能なワイプ位置、又はワイプ位置から水平方向に離れた退避位置に移動される。記録部20における記録動作時や、キャップユニット50がラインヘッド22のノズル面221(図3参照)に装着される場合には、クリーニング部25は、退避位置に配置される。
続けて、図3から図5により、ラインヘッド22K〜22Yについて詳細に説明する。
図3に示すように、インクジェット記録装置1の右側部には記録用紙Tを収容する給紙カセット3が設けられている。給紙カセットの一端部には、収容された記録用紙Tを、最上位の記録用紙Tから順に1枚ずつ後述する搬送ベルト31へと搬送給紙するための給紙ローラー4が設けられる。
給紙ローラー4の用紙搬送方向下流側(図3において左側)には、記録用紙Tを搬送するための搬送ベルト31が回転自在に配設される。搬送ベルト31は、用紙搬送方向Pの下流側に配置された回転駆動されるベルト駆動ローラー32と、上流側に配置され搬送ベルト31を介してベルト駆動ローラー32に従動回転する従動ローラー33とに掛け渡されている。そして、搬送ベルト31は、ベルト駆動ローラー32が反時計方向に回転駆動されることにより、記録用紙Tを用紙搬送方向に搬送する。記録用紙Tは、例えば、50m/分以上の速度で搬送されるのが好ましいが、これに限定されない。
ここで、用紙搬送方向Pの下流側にベルト駆動ローラー32を配置したことにより、搬送ベルト31の用紙送り側(図1において上側)はベルト駆動ローラー32に引っ張られるようになっている。このため、搬送ベルト31は、所定のベルトテンションで張られた状態となり、安定した記録用紙Tの搬送が可能に構成される。なお、搬送ベルト31としては、誘電体樹脂製のシートが用いられる。搬送ベルト31としては、特に、継ぎ目を有しない(シームレス)ベルト等が好適に用いられる。
また、搬送ベルト31の用紙搬送方向Pの下流側には、図3において反時計回りに回転駆動され、画像が記録された記録用紙Tを装置本体外へと排出する排紙ローラー対8が設けられる。そして、排紙ローラー対8の下流側には、装置本体外へと排出された記録用紙Tが積載される排紙トレイ10が設けられる。
また、搬送ベルト31の上方には、搬送ベルト31の上面に対して所定の間隔が形成されるような高さに支持され、搬送ベルト31上を搬送される記録用紙Tへと画像の記録を行うラインヘッド22K,22C,22M,22Yが配設されている。インクジェット記録装置1は、各ラインヘッド22K〜22Yからそれぞれの着色インクを吐出することにより、記録用紙T上にカラー画像を形成する。
図3及び図4に示すように、ラインヘッド22K〜22Yは、搬送方向と直交する方向(図4の上下方向)に複数のノズルが配列されたノズル列を備える。ラインヘッド22〜22Yは、搬送される記録用紙Tの幅以上の記録領域を有しており、搬送ベルト31上を搬送される記録用紙Tに対して、一括して1行分の画像を記録することができるようになっている。
なお、本実施形態において、ラインヘッド型の記録方式のインクジェット記録装置においては、搬送ベルト31の幅寸法以上に形成された長尺のヘッド本体の長手方向に複数のノズルを配列させることで、記録用紙Tの幅以上の記録領域を有するように構成されたラインヘッドを用いているが、これに限定されない。ラインヘッド型の記録方式のインクジェット記録装置において、例えば、各々複数個のノズルを備えた短尺のヘッドユニットを搬送ベルト31の幅方向に複数配列することにより、搬送される記録用紙Tの幅方向全幅にわたって画像を記録できるようにしたラインヘッドを用いても構わない。
また、本実施形態におけるラインヘッド22K〜22Yのインクの吐出方式としては、後述する圧電素子(ピエゾ素子)を用いてラインヘッド22K〜22Yの加圧室76内に生じる圧力を利用してインクの液滴を吐出する圧電素子方式である。圧電素子方式は、電圧制御によって加圧室76内に生じる圧力を利用してインクの液滴を吐出するため、吐出量の制御が容易である。また、圧電素子方式は、電圧制御によって加圧室76内に生じる圧力を調整して、インクにおけるメニスカス面を揺動させることができると共に、揺動の大きさ及び周期を調整できる。
続けて、図5に示すように、圧電素子方式を用いたラインヘッド22K〜22Yは、吐出面73のインク吐出口75を除く部分を覆う撥水膜73aと、インク吐出口75に対して1つずつ設けられた加圧室76と、インクを貯留するインク槽(不図示)と、インク槽から複数の加圧室76にインクを供給する共通流路77と、を備える。加圧室76と共通流路77とは供給孔78で繋げられている。そして、供給孔78を介して共通流路77から加圧室76にインクが供給される。
ノズル74と加圧室76とは、ノズル流路76aよって接続されている。
ノズル74(図4参照)は、ラインヘッド22に複数形成される。複数のノズル74それぞれは、記録用紙T(記録媒体)に向けてインク液滴を吐出可能に構成される。複数のノズル74それぞれは、メニスカス面Mを形成可能に構成される。
複数の加圧室76は、複数のノズル74それぞれに連通して設けられ、内部にインクWが充填される。
加圧室76における壁のうち吐出面73と逆側の壁は、振動板79で構成されている。振動板79は、複数の加圧室76にわたって連続して形成される。
振動板79における加圧室76と反対側の面には、共通電極80が積層配置される。共通電極80は、複数の加圧室76に対応する領域にわたって連続して配置される。
共通電極80における振動板79と反対側の面には、複数の圧電素子72が配置される。複数の圧電素子72は、共通電極80における振動板79と反対側の面に、加圧室76それぞれに対応して配置される。
複数の圧電素子72それぞれにおける共通電極80と反対側の面には、複数の個別電極81が配置される。複数の圧電素子72それぞれは、後述する個別電極81を介してラインヘッド制御回路66から印加される駆動電圧により変形して複数の加圧室76それぞれに充填されたインクWを複数のノズル74それぞれからインク液滴として吐出させる。
また、複数の圧電素子72それぞれは、個別電極81を介してラインヘッド制御回路66から印加される駆動電圧により変形して、単位時間あたり所定数だけ振動する。そして、複数の圧電素子72それぞれは、メニスカス面Mを揺動させる
複数の個別電極81それぞれは、共通電極80とともに複数の圧電素子72それぞれを挟むように配置される。複数の個別電極81それぞれは、加圧室76それぞれに対応して配置される。
個別電極81は、ラインヘッド制御回路66からの吐出駆動電圧、及び揺動駆動電圧を圧電素子72に出力(印加)する。個別電極81は、印字時において、ラインヘッド制御回路66からの吐出駆動電圧を圧電素子72に出力し、非印字時において、ラインヘッド制御回路66からの揺動駆動電圧を圧電素子72出力する。
上述の通り、ラインヘッド制御回路66から複数の個別電極81を介して揺動駆動電圧が印加されると、複数の圧電素子72それぞれは、単位時間あたり所定の振動数で、所定振動時間だけ振動する。言い換えると、複数の圧電素子72それぞれは、所定振動回数だけ振動する。これにより、複数のノズル74それぞれに形成されるメニスカス面Mは、揺動する。
続けて、図6により、メニスカス揺動における、メニスカス面の揺動を説明する。
まず、加圧室76内にインクWが充填された状態において、複数のノズル74それぞれには、メニスカス面Mが形成される。
そして、図6における(a)に示されるように静止状態にあるインク吐出口75近傍のメニスカス面Mは、圧電素子72への揺動駆動電圧の印加によって、図6における(b)に示されるように加圧室76内へと引き込まれる。
続けて、揺動駆動電圧が印加されない状態において、メニスカス面Mは、図6における(c)に示されるように、加圧室76内へ引き込まれた反動で加圧室76の外側方向へ膨らむ。
そして、メニスカス面Mは、振幅を徐々に減少させながら複数回の振動(揺動)を繰り返して、図6における(a)に示すような静止状態に収束する。
このように、圧電素子72への1回の駆動電圧の印加により、メニスカス面Mは、図6における(a)〜(c)に示される一連の動作を含むメニスカス揺動をする。
メニスカス面Mにおける揺動態様は、圧電素子72における振動条件(振動回数、単位時間あたりの振動数、振動時間)により決まる。
ここで、圧電素子72における振動回数は、制御部60により設定される。制御部609は、圧電素子72における振動回数を変更する。制御部60は、振動時間、単位時間あたりの振動数等を変更することで、圧電素子72における振動回数を変更する。例えば、制御部60は、単位時間あたりの振動数を一定とした場合、振動時間を長くすることで、圧電素子72における振動回数を多くさせる。
具体的には、制御部60は、温度センサー70により取得された温度に応じて、圧電素子72における振動回数を設定する。制御部60は、振動回数の情報を含む揺動駆動信号をラインヘッド制御回路66に出力する。揺動駆動信号を受信したラインヘッド制御回路66は、揺動駆動信号により指定された振動回数だけ圧電素子72を振動させるよう、揺動駆動電圧を圧電素子72に印加する。これにより、圧電素子72の振動にともない、メニスカス面Mは、揺動する。
ここで、圧電素子72の振動回数は、例えば、2000回以下、好ましくは400回以上1500回以下に設定される。
制御部60は、インクジェット記録装置1が印字状態における非印字時にメニスカス面Mを揺動させるよう、所定振動回数だけ圧電素子72を振動させる揺動駆動電圧をラインヘッド制御回路66(印加部)に出力させる。
ここで、印字状態とは、インクジェット記録装置1が印刷ジョブを実行中の状態をいう。印字状態において、文字及び/又は画像を形成する(ノズルからインクを吐出する)印字時と、印字時と次の印字時との間の非印字時と、がある。
制御部90は、印字状態における印字時の全部又は一部において、メニスカス面Mを揺動させるよう、所定振動回数だけ圧電素子72を振動させる揺動駆動電圧をラインヘッド制御回路66(印加部)に出力させる。制御部90は、印字状態における印字時の一部、例えば、搬送される用紙Tと用紙Tとの間の領域にノズル74が対向しているときに、上述の揺動駆動電圧をラインヘッド制御回路66(印加部)に出力させてもよい。制御部90は、いわゆる紙間においてメニスカス面Mを揺動させるよう、揺動駆動電圧をラインヘッド制御回路66(印加部)に出力させるよう構成されてもよい。
この場合、例えば、制御部90は、インクジェット記録装置1が150枚/分で印字する場合、所定のノズル74に対向する位置に用紙Tの後端が位置した後、次の用紙Tの前端部が位置するまでの間(例えば、0.15秒)における所定時間内(例えば、0.1秒)だけ、メニスカス面Mを揺動させるよう、揺動駆動電圧をラインヘッド制御部66(印加部)に出力させるよう構成されてもよい。
制御部90は、全ての紙間においてメニスカス面Mを揺動させるよう、揺動駆動電圧をラインヘッド制御回路66(印加部)に出力させるよう構成されてもよい。また、制御部90は、全ての紙間ではなく所定間隔ごとの紙間において、メニスカス面Mを揺動させるよう、揺動駆動電圧をラインヘッド制御回路66(印加部)に出力させるよう構成されてもよい。
続けて、図7及び図8により、第1実施形態におけるインクジェット記録装置の構成について説明する。
インクジェット記録装置1は、インターフェイス59と、制御部60と、ROM62と、RAM63と、エンコーダー64と、モーター制御回路65と、ラインヘッド制御回路66と、電圧制御回路67と、湿度センサー69と、温度センサー70とを有する。
インターフェイス59は、例えば、図示しないパソコン等のホスト装置とデータの送受信を行う。
制御部60は、インターフェイス59を介して受信された画像信号を、必要に応じて変倍処理或いは階調処理して画像データに変換する。そして、制御部60は、後述する各種制御回路に制御信号を出力する。
また、制御部60は、ラインヘッド制御回路66(印加部)に吐出駆動信号及び揺動駆動信号を出力可能に構成される。
制御部60は、印字時においてノズル74から液滴を吐出させるように圧電素子72を変形させる吐出駆動電圧を、ラインヘッド制御回路66に出力させると共に、非印字時においてノズル74内のメニスカス面Mを揺動させるよう圧電素子72を所定振動回数だけ振動させる揺動駆動電圧をラインヘッド制御回路66に出力させる。
制御部60は、圧電素子72の振動回数の情報を含む揺動駆動信号をラインヘッド制御回路66に出力することで、ラインヘッド制御回路66に吐出駆動電圧又は揺動駆動電圧を出力させる。
また、制御部60は、ラインヘッド制御回路66を介して、ノズル74におけるインクWの吐出、及びインクWのメニスカス面Mの揺動を制御する。
本実施形態において、制御部60は、圧電素子72を振動させる振動時間を変更することで振動回数を変更すると共に、変更した振動回数だけ圧電素子72を振動させる揺動駆動電圧をラインヘッド制御回路66(印加部)に出力させる。
制御部60は、圧電素子72の単位時間あたりの振動数及び振動時間の情報を含む揺動駆動信号をラインヘッド制御回路66に出力することで、ラインヘッド制御回路66に揺動駆動電圧を出力させる。
そして、制御部60は、変更した振動時間の情報を含む揺動駆動信号をラインヘッド制御回路66に出力する。これにより、ラインヘッド制御回路66は、変更された振動時間だけ圧電素子72を振動させる揺動駆動電圧を出力する。
制御部60は、温度センサー70(環境条件取得部)により取得された温度(環境条件)に基づいて、印字状態中の非印字時における圧電素子72の振動回数を変更すると共に、変更した振動回数だけ圧電素子72を振動させる揺動駆動電圧をラインヘッド制御回路66に出力させる。
つまり、制御部60は、温度センサー70により取得された温度に応じて、圧電素子72における振動回数を設定(変更)する。制御部60は、圧電素子72の振動回数の情報を含む揺動駆動信号(例えば、パルス信号)を、ラインヘッド制御回路66に出力する。そして、ラインヘッド制御回路66は、設定(変更)された振動回数だけ圧電素子72を振動させる揺動駆動電圧を圧電素子72に対して出力する。
言い換えると、制御部60は、温度センサー70により取得された温度に応じて、圧電素子72における振動時間を設定(変更)する。制御部60は、圧電素子72の単位時間あたりの振動数及び振動時間の情報を含む揺動駆動信号を、ラインヘッド制御回路66に出力する。そして、ラインヘッド制御回路66は、所定の単位時間あたりの振動数(本実施形態において一定)で、設定(変更)された振動時間だけ圧電素子72を振動させる揺動駆動電圧を圧電素子72に対して出力する。
ここで、制御部60は、温度センサー70により取得された温度に基づいて、後述するROM62に記憶されるテーブル500(図8参照)を参照して、圧電素子72の振動回数を設定(変更)する。
本実施形態において、制御部60は、上記温度がT1以上T2未満の場合、圧電素子72をN1(回)振動させる揺動駆動電圧をラインヘッド制御回路66に出力させる。また、制御部60は、上記温度がT2以上T3未満の場合、圧電素子72をN2(回)振動させる揺動駆動電圧をラインヘッド制御回路66に出力させる。また、制御部60は、上記温度がT3以上の場合、圧電素子72をN3(回)振動させる揺動駆動電圧をラインヘッド制御回路66に出力させる。ここで、N1、N2、N3いずれも、非印字時ごと(例えば、紙間ごと)に実施される振動の回数である。
また、制御部60は、湿度センサー69(環境条件取得部)により取得された湿度条件(環境条件)に基づいて非印字時における圧電素子72の振動回数を変更すると共に、変更した振動回数だけ圧電素子72を振動させる揺動駆動電圧をラインヘッド制御回路66に出力させることをしない第1モードと、温度センサー70(環境条件取得部)により取得された湿度(環境条件)に基づいて非印字時における圧電素子72の振動回数を変更すると共に、変更した振動回数だけ圧電素子72を振動させる揺動駆動電圧をラインヘッド制御回路66に出力させる第2モードと、を有する。
そして、制御部60は、湿度センサー69(環境条件取得部)により取得された湿度条件に基づいて、第1モードと第2モードとにモード変更可能に構成される。
つまり、制御部60は、湿度センサー69により取得された湿度が所定閾値より高い場合、第1モードに遷移する。
そして、制御部60は、第1モードにおいて、非印字時における圧電素子72の振動回数を変更すると共に、変更した振動回数だけ圧電素子72を振動させる揺動駆動電圧をラインヘッド制御回路66に出力させることをしない。制御部60は、第1モードにおいて、非印字時における圧電素子72の振動回数を変更せず、又は、変更した振動回数だけ圧電素子72を振動させる揺動駆動電圧をラインヘッド制御回路66に出力させない。
また、制御部60は、湿度センサー69により取得された湿度が所定閾値以下の場合、第2モードに遷移する。
そして、制御部60は、第2モードにおいて、非印字時における圧電素子72の振動回数を変更すると共に、変更した振動回数だけ圧電素子72を振動させる揺動駆動電圧をラインヘッド制御回路66に出力させる。
ROM62は、ラインヘッド22K〜22Yを駆動させて画像記録を行う際の制御プログラム等を記憶する。RAM63は、制御部60により変倍処理又は階調処理された画像データを所定の領域に格納する。
また、図8に示すように、ROM62は、温度と、圧電素子72を振動させる振動回数(フラッシング回数)との関係を示すテーブル500を記憶する。
ROM62に記憶されたテーブル500は、温度範囲と、該温度範囲に対応する振動回数(フラッシング回数)と、を互いに関連づけて格納する。
本実施形態において、テーブル500は、低温(T1以上T2未満)の場合は振動回数がN1(回)、中温(T2以上T3未満)の場合は振動回数がN2(回)、高温(T3以上)の場合は振動回数がN3(回)である情報を格納する。
なお、温度については、0℃<T1℃<T2℃<T3℃である。
また、振動回数については、NX>N1>N2>N3>0である。ここで、NXは、ノズル74からインクWが吐出に至らない回数である。
また、ここで、上述の制御部60は、例えばN2を、非印字時における通常の振動回数として設定してもよい。この場合、制御部60は、温度センサー70が取得した温度が低い場合又は取得した温度が高い場合に、振動回数を変更すると共に、変更した振動回数だけ圧電素子72を振動させる揺動駆動電圧をラインヘッド制御回路66に出力させる。
エンコーダー64は、搬送ベルト31を駆動する排紙側のベルト駆動ローラー32に接続されており、ベルト駆動ローラー32の回転軸の回転変位量に応じてパルス列を出力する。制御部60は、エンコーダー64から送信されるパルス数をカウントすることで回転量を算出し、記録用紙の送り量(用紙位置)を把握する。そして制御部60は、エンコーダー64からの信号に基づいて、モーター制御回路65及びラインヘッド制御回路66に制御信号を出力する。
モーター制御回路65は、制御部60からの出力信号により記録用紙搬送用モーター68を駆動する。モーター制御回路65は、記録用紙搬送用モーター68を駆動させることでベルト駆動ローラー32を回転させ、搬送ベルト31を図1及び図3において反時計回りに回動させる。これにより、記録用紙は、用紙搬送方向へと搬送される。
ラインヘッド制御回路66(印加部)は、制御部60からの制御信号に基づいて、RAM63に格納された画像データをラインヘッド22K〜22Yへ転送し、転送された画像データに基づいてラインヘッド22K〜22Yからのインクの吐出を制御する。この制御と、記録用紙搬送用モーター68によって駆動する搬送ベルト31による記録用紙の搬送の制御とにより、記録用紙への記録処理が行われる。
また、ラインヘッド制御回路66は、制御部60からの揺動駆動信号に基づいて、圧電素子72に揺動駆動電圧を出力する。ラインヘッド制御回路66は、圧電素子72を振動させることで、ラインヘッド22K〜22Yのメニスカス面Mにおけるメニスカス揺動を制御する。
ラインヘッド制御回路66は、制御部60から受信する揺動駆動信号に基づいて、揺動駆動電圧を圧電素子72に印加する。ラインヘッド制御回路66は、受信した揺動駆動信号に含まれる振動回数の情報に基づいて、圧電素子72を所定回数振動させる揺動駆動電圧を圧電素子72に印加する。
また、ラインヘッド制御回路66は、制御部60から振動回数が変更された揺動駆動信号を受信すると、変更された振動回数だけ圧電素子72が振動させる揺動駆動電圧を圧電素子72に出力する。
電圧制御回路67は、制御部60からの出力信号に基づいて給紙側の従動ローラー33に電圧を印加することにより交番電界を発生させ、搬送ベルト31に記録用紙を静電吸着させる。静電吸着の解除は、制御部60からの出力信号に基づいて従動ローラー33又はベルト駆動ローラー32を接地させることにより行われる。なお、ここでは給紙側の従動ローラー33に電圧を印加する構成としたが、排紙側のベルト駆動ローラー32に電圧を印加する構成としてもよい。
湿度センサー69(環境情報取得部)は、湿度条件(情報)を取得する。湿度センサー69は、例えば、記録部20の周辺に配置される。そして、湿度センサー69は、記録部20における周囲の湿度を測定する。
温度センサー70(環境情報取得部)は、温度条件(情報)を取得する。記録部20の周辺に設けられて、記録部20の周囲の温度を測定する。
本実施形態において、湿度センサー69と温度センサー70とは、ラインヘッド22における周囲の環境条件(湿度、温度)を取得可能になっている。
湿度センサー69及び温度センサー70は、取得した温度情報及び湿度情報を、制御部60に出力する。
続けて、図9により、インクジェット記録装置1におけるドット動作について説明する。ここで、ラインヘッド22K〜22Yのうち、ラインヘッド22Yを例に挙げて説明するが、他のラインヘッド22K〜22Mについても全く同様に説明される。
図9に示すように、ラインヘッド22Yには複数個のノズルからなるノズル列N1、N2が用紙搬送方向Pに並設されている。つまり、ラインヘッド22Yは、用紙搬送方向Pの各ドット列を形成するノズルとして、ノズル列N1、N2に各1個ずつ(例えばドット列L1ではノズル74a及び74a’)、合計2個のノズルを備えている。なお、ここでは説明の便宜のため、ノズル列N1、N2を構成するノズルのうち、ドット列L1〜L16に対応する74a〜74p及び74a’〜74p’までの各16個のノズルのみを記載しているが、実際には更に多数のノズルが用紙搬送方向Pと直交する方向に配列されているものとする。
そして、インクジェット記録装置1は、このノズル列N1、N2を順次用いて記録媒体上に画像を形成する。例えば、記録媒体を用紙搬送方向Pに移動させながら、記録媒体の幅方向(図の左右方向)1行分のドット列D1をノズル列N1からのインク吐出(図の実線矢印)により形成した後、次の1行分のドット列D2をノズル列N2からのインク吐出(図の破線矢印)により形成し、更に次の1行分のドット列D3を再びノズル列N1からのインク吐出により形成する。以下、ドット列D4以降もノズル列N1、N2を交互に用いて同様に形成する。
続けて、図9により、第1実施形態のインクジェット記録装置1におけるインクWのメニスカス揺動動作を説明する。
まず、ステップST101において、インクジェット記録装置1(制御部60)は、通常の揺動動作において設定される振動回数だけ圧電素子72を振動させる。インクジェット記録装置1(制御部60)は、通常の揺動動作において設定される単位時間あたりの振動数で、通常の揺動動作において設定される所定振動時間だけ、圧電素子72を振動させる。
続けて、ステップST102において、インクジェット記録装置1(湿度センサー69)は、湿度を測定する。
続けて、ステップST103において、インクジェット記録装置1(制御部60)は、測定した湿度A(%)が所定の湿度B(%)以下であるか否かを判定する。
インクジェット記録装置1(制御部60)は、湿度A(%)が所定の湿度B(%)以下であると判定した場合(ステップST103、YES)、処理をステップST104に進める。
また、インクジェット記録装置1(制御部60)は、湿度A(%)が所定の湿度B(%)より高いと判定した場合(ステップST103、NO)、処理をステップST105に進める。
続けて、ステップST104において、インクジェット記録装置1(制御部60)は、制御部60におけるモードを第2モードに遷移させる。そして、インクジェット記録装置1は、処理をステップST106に進める。
また、ステップST105において、インクジェット記録装置1(制御部60)は、制御部60におけるモードを第1モードに遷移させる。そして、インクジェット記録装置1は、処理をステップST110の前に進める。
続けて、ステップST106において、インクジェット記録装置1(温度センサー70)は、温度を測定する。
続けて、ステップST107において、インクジェット記録装置1(制御部60)は、測定された温度に基づいて、圧電素子72における振動回数を設定(変更する)。例えば、インクジェット記録装置1(制御部60)は、テーブル500を参照して、圧電素子72における振動回数を設定(変更)する。
続けて、ステップST108において、インクジェット記録装置1(制御部60)は、設定(変更)された振動回数の情報を含む揺動駆動信号を、ラインヘッド制御回路66に出力する。
続けて、ステップST109において、インクジェット記録装置1(ラインヘッド制御回路66)は、揺動駆動信号に含まれる情報により設定(変更)された振動回数、圧電素子72が振動するよう、揺動駆動電圧を圧電素子72に出力する。
続けて、ステップST110において、インクジェット記録装置1(制御部60)は、印刷指示があるか否かを確認する。
インクジェット記録装置1(制御部60)は、印刷指示がない場合(ステップST110、NO)、処理をステップST102の前に戻す。
そして、インクジェット記録装置1(制御部60)は、印刷指示がある場合(ステップST110、YES)、揺動動作を終了させる。
本実施形態によれば、インクジェット記録装置1は、記録用紙Tに向けてインク液滴を吐出可能な複数のノズル74であって、インクWのメニスカス面Mを形成するノズル74と、複数の前記ノズル74それぞれに連通して設けられ、内部にインクWが充填される加圧室76と、駆動電圧の印加により変形して加圧室76に充填されたインクWをノズル74からインク液滴として吐出させる圧電素子72と、周囲の温度を測定可能な温度センサー70と、圧電素子72に駆動電圧を印加するラインヘッド制御回路66と、印字状態における印字時にノズル74から液滴を吐出させるように圧電素子72を変形させる吐出駆動電圧をラインヘッド制御回路66に出力させると共に、印字状態における非印字時にノズル74内のメニスカスを揺動させるよう圧電素子72を所定振動回数だけ振動させる揺動駆動電圧をラインヘッド制御回路66に出力させる制御部60であって、温度センサー70により取得された温度に基づいて、非印字時における圧電素子72の振動回数を変更すると共に、変更した振動回数だけ圧電素子72を振動させる揺動駆動電圧をラインヘッド制御回路66に出力させる制御部60と、を備える。
これにより、ノズルにおけるインク液滴の吐出性の低下を抑制可能なインクジェット記録装置を提供することができる。
また、これにより、インクジェット記録装置1は、高温環境下においてメニスカス面の揺動を少なくし、低温環境下においてメニスカス面の揺動を多くする。これにより、インクジェット記録装置1は、ノズル74における吐出性の低下を抑制する。
また、これにより、インクジェット記録装置1は、高温環境下で、メニスカス面の揺動により発生するノズル74内への空気の侵入を抑制可能に構成される。これにより、インクジェット記録装置1は、ノズルにおける吐出性の低下を抑制可能に構成される。
また、これにより、インクジェット記録装置1は、インクの吐出性に大きく影響する温度に基づいて、圧電素子における振動回数を変更するので、ノズルにおける吐出性の低下をより好適に抑制可能に構成される。
また、本実施形態よれば、制御部60は、非印字時における圧電素子72の振動回数を2000回以下とさせる揺動駆動電圧をラインヘッド制御回路66に出力させる。
これにより、インクジェット記録装置1は、ノズルにおける吐出性の低下をより好適に抑制できる。
また、本実施形態によれば、インクジェット記録装置1において、湿度センサー69は、湿度を測定可能に構成され、制御部60は、湿度センサー69により測定された湿度に基づいて非印字時における圧電素子72の振動回数を変更すると共に、変更した振動回数だけ圧電素子72を振動させる揺動駆動電圧をラインヘッド制御回路66に出力させることをしない第1モードと、湿度センサー69により測定された湿度に基づいて非印字時における圧電素子72の振動回数を変更すると共に、変更した振動回数だけ圧電素子72を振動させる揺動駆動電圧をラインヘッド制御回路66に出力させる第2モードと、を有すると共に、湿度センサー69により測定された湿度に基づいて、第1モードと第2モードとにモード変更可能に構成される。
これにより、インクジェット記録装置1は、例えば、高湿度環境下では圧電素子の振動回数を変更せず、低湿度環境下では温度に応じて圧電素子の振動回数を変更可能に構成される。これにより、インクジェット記録装置1は、ノズルにおける吐出性が低下しにくい高湿度環境下においては通常の振動回数だけ圧電素子を振動させ、ノズルにおける吐出性が低下しやすい低湿度環境下においては、こまやかに対応するため、温度に応じて圧電素子の振動回数を変更するよう構成される。
これにより、インクジェット記録装置1は、ノズルにおける吐出性の低下をより好適に抑制できる。
続けて、図11から図15により、第2実施形態のインクジェット記録装置について説明する。図11は、第2実施形態におけるインクジェット記録装置の構成を示すブロック図である。図12は、温度と、ゼロせん断粘度と、圧電素子の振動回数との関係を示すテーブルである。図13は、15℃におけるせん断粘度とsinθとの関係図である。図14は、各温度におけるゼロせん断粘度を示すグラフである。図15は、第2実施形態のインクジェット記録装置におけるメニスカス揺動動作を説明するフローチャートである。
以下、第1実施形態におけるインクジェット記録装置と相違する点を中心に説明する。第1実施形態における構成と共通する構成については、説明を省略する。第2実施形態において説明がない構成については、第1実施形態における説明内容を援用する。
第2実施形態におけるインクジェット記録装置1Aは、インクにおけるゼロせん断粘度に基づいて圧電素子72における振動回数を変更する点で、第1実施形態におけるインクジェット記録装置1と相違する。
なお、インクのような非ニュートン流体は、せん断速度に対する粘度の値が比例関係にあらず、せん断粘度の値ではインク物性の比較を行うことは難しい。このため、本実施形態においては、インクジェット記録装置1は、ゼロせん断粘度を基準にして圧電素子72における振動回数(フラッシング回数)を変更するよう構成される。
また、インクのゼロせん断粘度は、直接測定することができないため、例えば、ローリングボール式の粘度測定計を用いて測定される。具体的には、傾斜角度θ(例えば、図13参照)を所定角度ごとに変化させつつ測定を行い、予め設定した所定の角度における粘度を測定する。そして、横軸をsinθとし、且つ、縦軸を粘度としてプロットして得たsinθ−粘度曲線におけるsinθ=0(θ=0)の値をゼロせん断粘度の値として算出する。
上述の通り、図13は15℃のせん断粘度とsinθとの関係図であり、同様な方法で各温度におけるゼロせん断粘度を求めてグラフにしたのが図14である。図12に示す温度とゼロせん断粘度との関係は、図14のグラフに基づいて得たものである。
図11に示すように、インクジェット記録装置1Aは、第1実施形態におけるインクジェット記録装置1が備える構成のほか、ゼロせん断粘度算出/取得部71を備える。
ゼロせん断粘度算出/取得部71は、温度センサー70により測定された温度に基づいて、ゼロせん断粘度を所定の算出式、グラフ、プログラム等により算出し、又はゼロせん断粘度をROM62に記憶されるテーブル500A等から取得する。
ゼロせん断粘度算出/取得部71は、ゼロせん断粘度を算出する場合、例えば、図14に示されるグラフにより所定温度におけるゼロせん断粘度を算出する。また、上述の通り、ゼロせん断粘度算出/取得部71は、所定の算出式により所定温度におけるゼロせん断粘度を算出してもよい。また、ゼロせん断粘度算出/取得部71は、所定のプログラムにより所定温度におけるゼロせん断粘度を算出してもよい。
また、ゼロせん断粘度算出/取得部71は、ゼロせん断粘度取得する場合、例えば、図12に示されるテーブル500Aにより所定温度におけるゼロせん断粘度を取得する。
ここで、ROM62は、ノズル74から吐出されるインクWにおけるゼロせん断粘度が記憶される記憶部であって、所定温度と該所定温度におけるゼロせん断粘度とが関連づけて記憶されるテーブル500Aを格納する記憶部である。
また、本実施形態において、制御部60は、ゼロせん断粘度算出/取得部71により算出又は取得されたゼロせん断粘度に基づいて、非印字時における圧電素子72の振動回数を変更すると共に、変更した振動回数だけ圧電素子72を振動させる揺動駆動電圧をラインヘッド制御回路66に出力させる。
制御部60は、温度ではなく、温度に基づいて算出又は取得されたゼロせん断粘度に基づいて、非印字時における圧電素子72の振動回数を変更する。そして、制御部60は、変更した振動回数だけ圧電素子72を振動させる揺動駆動電圧をラインヘッド制御回路66に出力させる。
また、本実施形態において、制御部60は、非印字時における圧電素子72の振動回数を、ゼロせん断粘度が5.0mPa・s以下の場合、500回以下、好ましくは400以上500以下、ゼロせん断粘度が5.0より大きく9.0mPa・sより小さい場合、500〜1000回、ゼロせん断粘度が9.0mPa・s以上の場合、1000回以上、好ましくは1000以上1200以下とさせる揺動駆動電圧をラインヘッド制御回路66に出力させる。制御部60は、ゼロせん断粘度に応じて、好適な条件で圧電素子72を振動させる。
また、制御部60は、第1実施形態と同様に、第1モードと、第2モードを有すると共に、第1モードと第2モードとにモード変更(遷移)可能に構成される。
具体的には、制御部60は、湿度センサー69により測定された湿度に基づいて非印字時における圧電素子72の振動回数を変更すると共に、変更した振動回数だけ圧電素子72を振動させる揺動駆動電圧をラインヘッド制御回路66に出力させることをしない第1モードと、湿度センサー69により測定された湿度に基づいて非印字時における圧電素子72の振動回数を変更すると共に、変更した振動回数だけ圧電素子72を振動させる揺動駆動電圧をラインヘッド制御回路66に出力させる第2モードと、を有する。そして、制御部60は、湿度センサー69により測定された湿度に基づいて、第1モードと第2モードとにモード変更可能に構成される。
続けて、図15により、第2実施形態のインクジェット記録装置1AにおけるインクWのメニスカス揺動動作を説明する。
まず、ステップST201において、インクジェット記録装置1A(制御部60)は、通常の揺動動作において設定される振動回数だけ圧電素子72を振動させる。インクジェット記録装置1(制御部60)は、通常の揺動動作において設定される単位時間あたりの振動数で、通常の揺動動作において設定される所定振動時間だけ、圧電素子72を振動させる。
続けて、ステップST202において、インクジェット記録装置1A(湿度センサー69)は、湿度を測定する。
続けて、ステップST203において、インクジェット記録装置1A(制御部60)は、測定した湿度A(%)が所定の湿度B%以下であるか否かを判定する。
インクジェット記録装置1A(制御部60)は、湿度A(%)が所定の湿度B(%)以下であると判定した場合(ステップST203、YES)、処理をステップST204に進める。
また、インクジェット記録装置1A(制御部60)は、湿度A(%)が所定の湿度B(%)より高いと判定した場合(ステップST203、NO)、処理をステップST205に進める。
続けて、ステップST204において、インクジェット記録装置1A(制御部60)は、制御部60におけるモードを第2モードに遷移させる。そして、インクジェット記録装置1Aは、処理をステップST206に進める。
また、ステップST205において、インクジェット記録装置1A(制御部60)は、制御部60におけるモードを第1モードに遷移させる。そして、インクジェット記録装置1Aは、処理をステップST211の前に進める。
続けて、ステップST206において、インクジェット記録装置1A(温度センサー70)は、温度を測定する。
続けて、ステップST207において、インクジェット記録装置1A(ゼロせん断粘度算出/取得部71)は、温度に基づいて、ゼロせん断粘度を算出又は取得する。
続けて、ステップST208において、インクジェット記録装置1A(制御部60)は、算出又は取得されたゼロせん断粘度に基づいて、圧電素子72における振動回数を設定(変更)する。例えば、インクジェット記録装置1A(制御部60)は、テーブル500Aを参照して、圧電素子72における振動回数を設定(変更)する。
続けて、ステップST209において、インクジェット記録装置1A(制御部60)は、設定(変更)された振動回数の情報を含む揺動駆動信号を、ラインヘッド制御回路66に出力する。
続けて、ステップST210において、インクジェット記録装置1A(ラインヘッド制御回路66)は、揺動駆動信号に含まれる情報により設定(変更)された振動回数、圧電素子72が振動するよう、揺動駆動電圧を圧電素子72に出力する。
続けて、ステップST211において、インクジェット記録装置1A(制御部60)は、印刷指示があるか否かを確認する。
インクジェット記録装置1A(制御部60)は、印刷指示がない場合(ステップST211、NO)、処理をステップST202の前に戻す。
そして、インクジェット記録装置1A(制御部60)は、印刷指示がある場合(ステップST211、YES)、揺動動作を終了させる。
本実施形態によれば、インクジェット記録装置1Aは、記録用紙Tに向けてインク液滴を吐出可能な複数のノズル74であって、インクWのメニスカス面Mを形成するノズル74と、複数の前記ノズル74それぞれに連通して設けられ、内部にインクWが充填される加圧室76と、駆動電圧の印加により変形して加圧室76に充填されたインクWをノズル74からインク液滴として吐出させる圧電素子72と、周囲の温度を測定可能な温度センサー70と、圧電素子72に駆動電圧を印加するラインヘッド制御回路66と、温度センサー70により測定された温度に基づいて、インクのゼロせん断粘度を算出又は取得するゼロせん断粘度算出/取得部71と、印字時においてノズル74から液滴を吐出させるように圧電素子72を変形させる吐出駆動電圧をラインヘッド制御回路66に出力させると共に、非印字時においてノズル74内のメニスカスを揺動させるよう圧電素子72を所定振動回数だけ振動させる揺動駆動電圧をラインヘッド制御回路66に出力させる制御部60であって、ゼロせん断粘度算出/取得部71により算出又は取得されたゼロせん断粘度に基づいて、非印字時における圧電素子72の振動回数を変更すると共に、変更した振動回数だけ圧電素子72を振動させる揺動駆動電圧をラインヘッド制御回路66に出力させる制御部60と、を備える。
これにより、ノズルにおけるインク液滴の吐出性の低下を抑制可能なインクジェット記録装置を提供することができる。
また、これにより、インクジェット記録装置1Aは、インクの状態に応じて圧電素子における振動回数を変更する。これにより、インクジェット記録装置1Aは、ノズル74における吐出性の低下を好適に抑制する。
また、これにより、インクジェット記録装置1Aは、ゼロせん断粘度の低いインクにおけるメニスカス面の揺動を少なくし、ゼロせん断粘度の高いインクにおけるメニスカス面の揺動を多くする。これにより、インクジェット記録装置1は、ノズル74における吐出性の低下を抑制する。
また、これにより、インクジェット記録装置1Aは、ゼロせん断粘度の低いインクにおけるメニスカス面の揺動により発生するノズル74内への空気の侵入を抑制可能に構成される。これにより、インクジェット記録装置1Aは、ノズルにおける吐出性の低下を抑制可能に構成される。
また、これにより、インクジェット記録装置1Aは、インクの吐出性に大きく影響するゼロせん断粘度に基づいて、圧電素子における振動回数を変更するので、ノズルにおける吐出性の低下をより好適に抑制可能に構成される。
また、本実施形態によれば、制御部60は、ゼロせん断粘度が5.0mPa・s以下の場合、圧電素子72の振動回数を500回以下、ゼロせん断粘度が5.0より大きく9.0mPa・sより小さい場合、圧電素子72の振動回数を500〜1000回、ゼロせん断粘度が9.0mPa・s以上の場合、圧電素子72の振動回数を1000回以上とさせるようラインヘッド制御回路66に揺動駆動電圧を出力させる。制御部60は、ゼロせん断粘度に応じて、好適な条件で圧電素子72を振動させる。
これにより、インクジェット記録装置1Aは、ノズルにおける吐出性の低下をより好適に抑制できる。
また、本実施形態によれば、インクジェット記録装置1Aにおいて、湿度センサー69は、湿度を測定可能に構成され、制御部60は、湿度センサー69により測定された湿度に基づいて非印字時における圧電素子72の振動回数を変更すると共に、変更した振動回数だけ圧電素子72を振動させるようラインヘッド制御回路66に揺動駆動電圧を出力させることをしない第1モードと、湿度センサー69により測定された湿度に基づいて非印字時における圧電素子72の振動回数を変更すると共に、変更した振動回数だけ圧電素子72を振動させるようラインヘッド制御回路66に揺動駆動電圧を出力させる第2モードと、を有すると共に、湿度センサー69により測定された湿度に基づいて、第1モードと第2モードとにモード変更可能に構成される。
これにより、インクジェット記録装置1Aは、例えば、高湿度環境下では圧電素子の振動回数を変更せず、低湿度環境下では温度に応じて圧電素子の振動回数を変更可能に構成される。これにより、インクジェット記録装置1Aは、ノズルにおける吐出性が低下しにくい高湿度環境下においては通常の振動回数だけ圧電素子を振動させ、ノズルにおける吐出性が低下しやすい低湿度環境下においては、こまやかに対応するため、温度に応じて圧電素子の振動回数を変更するよう構成される。
これにより、インクジェット記録装置1Aは、ノズルにおける吐出性の低下をより好適に抑制できる。
続けて、圧電素子における振動回数について更に説明する。
上述のように、インクジェット記録装置において、圧電素子の振動回数は、ゼロせん断粘度が5.0mPa・s以下の場合、500回以下、ゼロせん断粘度が5.0より大きく9.0mPa・sより小さい場合、500〜1000回、ゼロせん断粘度が9.0mPa・s以上の場合、1000回以上が好ましいとして例示している。
下記において、上記設定された数値の根拠について説明する。
インクジェット記録装置に使用されるインクについて、ゼロせん断粘度が4mPa・s、5mPa・s、9mPa・s、10mPa・sとなる環境で、着弾ばらつき、濃度、サテライト評価について、評価を行い、上述の数値が適正であるとを確認した。
インクの組成及び製造方法、評価方法、評価結果を下記に示す。
<インク>
(アクリル樹脂の合成)
アクリル樹脂については、下記に説明する。
アクリル樹脂を合成する方法としては、容易、且つ、安定的な重合方法であるマクロモノマー合成法を採用した。
ポリスチレンの分子末端の一個に(メタ)アクリロイル基が結合したオリゴマー(Mn=6,000、商品名:AS−6、東亜合成株式会社製)を採用し、樹脂の比率に合う様にその他のモノマーを添加した。
上記モノマーはMEK中で、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)等のアゾ化合物等の公知な開始剤と共に重合反応させ分子量60000のアクリル樹脂を得た。反応終了後、溶媒を減圧留去した。
また、得られた樹脂の分子量は、ゲルろ過クロマトグラフィーにより重量平均分子量を確認し、酸価も滴定により確認した。
(顔料の分散)
顔料としては、シアン:P. B−15:3を使用した。
実験に使用する顔料分散体に関して、画像品質を求める場合には、微粒子且つ数万の分子量をもつ樹脂に被覆された顔料分散体が適している。
上記条件を満たす材料として、スチレンアクリル樹脂が挙げられ、酸価 150〜300の範囲の樹脂が適性である。(酸価が低い場合には顔料分散性が悪く微粒子化が困難となり、発色・着色力が落ちる。また酸価が高い場合はインクの保存安定性が悪くなる。)
また、種々の材料を上記の組成で混合し、メディア型分散機にて混練を行った。分散機に関しては、湿式分散機(ナノグレンミル:淺田鉄工株式会社製)を採用した。
分散条件としては、小径ビーズ(0.5・1.0mmジルコニアビーズ)をベッセル内にセットし、顔料分散体の分散粒度として、平均粒子径が70〜130nmになるように調整した。また、ビーズ系を変えることで分散度合いや遊離樹脂量を変化させた。当然、より小さいビーズ径を使用すれば容易に微粒子化が出来、且つ樹脂の顔料に対する被覆は強くなる。
粒度分布測定に関しては、イオン交換水で300倍に希釈した溶液をゼータサイザー ナノ(シスメックス株式会社製)を測定装置として使用した。
ここで、顔料分散体配合は、表1に示す通りである。
また、インクの配合は、表2に示す通りである。
Figure 0005659202
表1において、顔料に対する樹脂量の比率は任意に変化できる。
樹脂に関しては、水溶性(アルカリ可溶性樹脂)であり、KOHで等量中和している。
Figure 0005659202
表2の配合でインク作成をおこなった。
<評価方法>
インクジェット記録装置に使用されるインクについて、ゼロせん断粘度が4mPa・s、5mPa・s、9mPa・s、10mPa・sとなる環境で、着弾ばらつき、濃度、サテライト評価について評価した。
評価項目及び評価基準は、下記の通りである。
<評価項目及び評価基準>
(着弾ばらつき)
600dpiのヘッドの全ノズル(2564ピン)から同時に吐出する画像を、被記録媒体を搬送速度846.7mm/sec、液滴の吐出速度を8m/sにて画像を印字した。その印画物を画像処理システム装置Da−6000(王子計測機器社株式会社製)にて測定した。
画像を取り込み、その画像の2値化を行い画像修正した。その後Da−6000での一画素あたりの輝度分布を測定し、平均化して二次で表現する。
(評価基準)
○:着弾ばらつき10μm未満(下限値)
△:着弾ばらつき10μm〜15μm
×:着弾ばらつき15μm以上
(濃度)
印字濃度は、22C(図2)ヘッドを使用して被記録媒体への打込み量が15g/mとなるように吐出量を制御し、搬送速度846.7mm/secにてベタ画像を印字した。
なお、用紙は王子製紙株式会社製のIJW(銘柄)をA4サイズにカットしたものを使用し、画像サイズは10×10cmとした。
印字濃度は、画像を印字してから一昼夜放置後、グレタグマクベスを使用し、D50光源、視野角2°で測定した。
(評価基準)
○:印字濃度が0.98以上
×:印字濃度が0.98未満
(サテライト評価)
画像を記録ヘッドにより光沢紙に印画して、そのドットの印字状態を顕微鏡にて観察し評価した。
(評価基準)
○:サテライトが発生していない
×:サテライトが発生している
<評価結果>
以下の表3から表6により、着弾ばらつきの評価結果を示す。
また、表7から10により、濃度の評価結果を示す。
また。表11から表14により、サテライト評価の評価結果を示す。
Figure 0005659202
Figure 0005659202
Figure 0005659202
Figure 0005659202
Figure 0005659202
Figure 0005659202
Figure 0005659202
Figure 0005659202
Figure 0005659202
Figure 0005659202
Figure 0005659202
Figure 0005659202
上記評価結果より、インクジェット記録装置において、圧電素子の振動回数は、ゼロせん断粘度が5.0mPa・s以下の場合、500回以下、ゼロせん断粘度が5.0より大きく9.0mPa・sより小さい場合、500〜1000回、ゼロせん断粘度が9.0mPa・s以上の場合、1000回以上が好ましいといえる。
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、上述した実施形態に限定されることなく、種々の形態で実施することができる。
例えば、本実施形態において、インクジェット記録装置として、カラーのインクジェット記録装置(プリンター)について説明しているが、これに限定されず、インクジェット記録装置は、モノクロプリンター、モノクロコピー機、カラーコピー機、ファクシミリ又はこれらの複合機等であってもよい。
また、シート状の被転写材は、用紙Tに制限されず、例えば、フィルムシートであってもよい。
また、インクジェット記録装置の記録方式は、特に限定されず、ラインヘッドが記録媒体としての記録用紙T上を走査しながら記録を行うシリアル型であっても、装置本体に固定されたラインヘッドにより記録を行うラインヘッド型であってもよい。画像形成の高速性の点からは、ラインヘッド型が好ましい。
また、本実施形態において、制御部は、振動時間を変更することで振動回数を変更しているが、これに限定されず、単位時間あたりの振動数を変更することで振動回数を変更するように構成されていてもよい。
1……インクジェット記録装置、20……記録部、22……ラインヘッド、221……ノズル面、23……インクタンク、30……搬送ユニット、31……搬送ベルト、60……制御部、62……ROM(記憶部)、ラインヘッド制御回路66(印加部)、69……湿度センサー(環境条件取得部)、70……温度センサー(環境条件取得部)、71……ゼロせん断粘度算出/取得部、72……圧電素子、73……吐出面、74……ノズル、76……加圧室、79……振動板、80……共通電極81……個別電極、T……記録用紙(記録媒体)、M……メニスカス面、W……インク

Claims (8)

  1. 記録媒体に向けてインク液滴を吐出可能な複数のノズルであって、インクのメニスカスを形成するノズルと、
    複数の前記ノズルそれぞれに連通して設けられ、内部にインクが充填される加圧室と、
    駆動電圧の印加により変形して前記加圧室に充填されたインクを前記ノズルからインク液滴として吐出させる圧電素子と、
    周囲の環境条件を取得可能な環境条件取得部と、
    前記圧電素子に駆動電圧を印加する印加部と、
    印字状態における印字時に前記ノズルから液滴を吐出させるように前記圧電素子を変形させる吐出駆動電圧を前記印加部に出力させると共に、印字状態における印字時と印字時との間の非印字時に前記ノズル内のメニスカスを揺動させるよう前記圧電素子を所定振動回数だけ振動させる揺動駆動電圧を前記印加部に出力させる制御部であって、
    前記環境条件取得部により取得された前記環境条件に基づいて、非印字時における前記圧電素子の振動回数を変更すると共に、変更した単位時間あたりの振動回数だけ前記圧電素子を振動させる揺動駆動電圧を前記印加部に出力させる制御部と、を備え
    前記環境条件取得部は、湿度条件を取得可能に構成され、
    前記制御部は、
    前記環境条件取得部により取得された前記環境条件に基づいて非印字時における前記圧電素子の振動回数を変更すると共に、変更した振動回数だけ前記圧電素子を振動させる揺動駆動電圧を前記印加部に出力させることをしない第1モードと、
    前記環境条件取得部により取得された前記環境条件に基づいて非印字時における前記圧電素子の振動回数を変更すると共に、変更した振動回数だけ前記圧電素子を振動させる揺動駆動電圧を前記印加部に出力させる第2モードと、を有すると共に、
    前記環境条件取得部により取得された湿度条件に基づいて、前記環境条件取得部により取得された湿度が所定閾値より高い場合に前記第1モードに遷移させ、前記環境条件取得部により取得された湿度が所定閾値以下の場合に前記第2モードに遷移させる
    インクジェット記録装置。
  2. 前記環境条件取得部は、温度条件を取得し、
    前記制御部は、
    前記環境条件取得部により取得された温度条件に基づいて、非印字時における前記圧電素子の振動回数を変更すると共に、変更した振動回数だけ前記圧電素子を振動させる揺動駆動電圧を前記印加部に出力させる
    請求項に記載のインクジェット記録装置。
  3. 記録媒体に向けてインク液滴を吐出可能な複数のノズルであって、インクのメニスカスを形成するノズルと、
    複数の前記ノズルそれぞれに連通して設けられ、内部にインクが充填される加圧室と、
    駆動電圧の印加により変形して前記加圧室に充填されたインクを前記ノズルからインク液滴として吐出させる圧電素子と、
    周囲の環境条件を取得可能な環境条件取得部と、
    前記圧電素子に駆動電圧を印加する印加部と、
    前記環境条件取得部により取得された環境条件に基づいて、インクのゼロせん断粘度を算出又は取得するゼロせん断粘度算出/取得部と、
    印字状態における印字時に前記ノズルから液滴を吐出させるように前記圧電素子を変形させる吐出駆動電圧を前記印加部に出力させると共に、印字状態における印字時と印字時との間の非印字時に前記ノズル内のメニスカスを揺動させるよう前記圧電素子を所定振動回数だけ振動させる揺動駆動電圧を前記印加部に出力させる制御部であって、
    前記ゼロせん断粘度算出/取得部により算出又は取得された前記ゼロせん断粘度に基づいて、非印字時における前記圧電素子の振動回数を変更すると共に、変更した振動回数だけ前記圧電素子を振動させる揺動駆動電圧を前記印加部に出力させる制御部と、を備え
    前記環境条件取得部は、湿度条件を取得可能に構成され、
    前記制御部は、
    前記環境条件取得部により取得された前記環境条件に基づいて非印字時における前記圧電素子の振動回数を変更すると共に、変更した振動回数だけ前記圧電素子を振動させる揺動駆動電圧を前記印加部に出力させることをしない第1モードと、
    前記環境条件取得部により取得された前記環境条件に基づいて非印字時における前記圧電素子の振動回数を変更すると共に、変更した振動回数だけ前記圧電素子を振動させる揺動駆動電圧を前記印加部に出力させる第2モードと、を有すると共に、
    前記環境条件取得部により取得された湿度条件に基づいて、前記環境条件取得部により取得された湿度が所定閾値より高い場合に前記第1モードに遷移させ、前記環境条件取得部により取得された湿度が所定閾値以下の場合に前記第2モードに遷移させる
    インクジェット記録装置。
  4. 前記環境条件取得部は、温度条件を取得し、
    前記ゼロせん断粘度算出/取得部は、前記環境条件取得部により取得された温度条件に基づいて、ゼロせん断粘度を算出し、
    前記制御部は、
    前記ゼロせん断粘度算出/取得部により算出されたゼロせん断粘度に基づいて、非印字時における前記圧電素子の振動回数を変更すると共に、変更した振動回数だけ前記圧電素子を振動させる揺動駆動電圧を前記印加部に出力させる
    請求項に記載のインクジェット記録装置。
  5. 前記ノズルから吐出されるインクにおけるゼロせん断粘度が記憶される記憶部であって、所定温度と該所定温度におけるゼロせん断粘度とが関連づけて記憶される記憶部と、を更に備え、
    前記環境条件取得部は、温度条件を取得し、
    前記ゼロせん断粘度算出/取得部は、
    前記環境条件取得部により取得された温度条件に基づいて前記記憶部よりゼロせん断粘度を取得し、
    前記制御部は、
    前記ゼロせん断粘度算出/取得部により取得されたゼロせん断粘度に基づいて、非印字時における前記圧電素子の振動回数を変更すると共に、変更した振動回数だけ前記圧電素子を振動させる揺動駆動電圧を前記印加部に出力させる
    請求項に記載のインクジェット記録装置。
  6. 前記制御部は、
    前記圧電素子を振動させる振動時間を変更することで前記振動回数を変更すると共に、前記変更した振動回数だけ前記圧電素子を振動させる揺動駆動電圧を前記印加部に出力させる
    請求項1からのいずれかに記載のインクジェット記録装置。
  7. 前記制御部は、
    非印字時における前記圧電素子の振動回数を2000回以下とさせる揺動駆動電圧を前記印加部に出力させる
    請求項1からのいずれかに記載のインクジェット記録装置。
  8. 前記制御部は、
    非印字時における前記圧電素子の振動回数を、
    ゼロせん断粘度が5.0mPa・s以下の場合、500回以下、
    ゼロせん断粘度が5.0より大きく9.0mPa・sより小さい場合、500〜1000回、
    ゼロせん断粘度が9.0mPa・s以上の場合、1000回以上
    とさせるよう揺動駆動電圧を前記印加部に出力させる
    請求項からのいずれかに記載のインクジェット記録装置。
JP2012190716A 2012-08-30 2012-08-30 インクジェット記録装置 Active JP5659202B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012190716A JP5659202B2 (ja) 2012-08-30 2012-08-30 インクジェット記録装置
CN201310378868.0A CN103660571B (zh) 2012-08-30 2013-08-27 喷墨记录装置
US14/012,930 US8985726B2 (en) 2012-08-30 2013-08-28 Inkjet recording apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012190716A JP5659202B2 (ja) 2012-08-30 2012-08-30 インクジェット記録装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2014046529A JP2014046529A (ja) 2014-03-17
JP5659202B2 true JP5659202B2 (ja) 2015-01-28

Family

ID=50186960

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012190716A Active JP5659202B2 (ja) 2012-08-30 2012-08-30 インクジェット記録装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US8985726B2 (ja)
JP (1) JP5659202B2 (ja)
CN (1) CN103660571B (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6874602B2 (ja) * 2017-08-29 2021-05-19 ブラザー工業株式会社 インクジェット記録装置
JP7268415B2 (ja) * 2018-03-19 2023-05-08 株式会社リコー 液体吐出ユニットおよび液体吐出装置
JP7234770B2 (ja) * 2019-04-22 2023-03-08 セイコーエプソン株式会社 液体噴射装置およびその制御方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69736992T2 (de) 1996-01-29 2007-07-12 Seiko Epson Corp. Tintenstrahlaufzeichnungskopf
JP3679865B2 (ja) * 1996-06-20 2005-08-03 セイコーエプソン株式会社 インクジェット式記録装置
US6488354B2 (en) * 1999-12-07 2002-12-03 Seiko Epson Corporation Liquid jetting apparatus
JP3467695B2 (ja) * 2000-01-17 2003-11-17 セイコーエプソン株式会社 液体噴射装置及びその微振動制御方法
DE60229093D1 (de) * 2001-08-29 2008-11-13 Seiko Epson Corp Flüssigkeitsstrahlvorrichtung und Verfahren zu deren Steuerung
JP4202627B2 (ja) * 2001-08-30 2008-12-24 セイコーエプソン株式会社 インクジェット式プリンタのヘッドドライバic温度検出装置
US7510255B2 (en) * 2001-08-30 2009-03-31 Seiko Epson Corporation Device and method for detecting temperature of head driver IC for ink jet printer
JP2003341048A (ja) * 2002-03-18 2003-12-03 Seiko Epson Corp ヘッドの駆動装置及び駆動方法並びに描画装置、デバイス、電子機器
JP4027281B2 (ja) * 2002-07-10 2007-12-26 キヤノン株式会社 インクジェット記録ヘッド

Also Published As

Publication number Publication date
CN103660571B (zh) 2015-11-18
CN103660571A (zh) 2014-03-26
US20140063104A1 (en) 2014-03-06
US8985726B2 (en) 2015-03-24
JP2014046529A (ja) 2014-03-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4687287B2 (ja) 液滴吐出装置
JP4855858B2 (ja) 液体吐出ヘッド及び画像形成装置
JP4538789B2 (ja) 液吐出装置及び吐出異常検出方法
JP2011201050A (ja) テストパターン印刷方法及びインクジェット記録装置
JP2013056529A (ja) インクジェット記録方法およびインクジェット記録装置
JP2009208445A (ja) 液滴吐出ヘッド及び液滴吐出装置
US8459772B2 (en) Image forming apparatus and method for maintaining head
JP2006027124A (ja) 画像形成装置
JP6318906B2 (ja) 画像形成装置
JP5659202B2 (ja) インクジェット記録装置
JP6754201B2 (ja) 印刷装置および印刷用コンピュータプログラム
JP2006306076A (ja) 液体吐出装置及び画像形成装置
JP6098253B2 (ja) 画像形成装置
JP2005288915A (ja) 液滴吐出ヘッド及び画像形成装置
JP6476604B2 (ja) 用紙搬送装置、画像形成装置
JP2010284960A (ja) 画像形成装置
JP6006710B2 (ja) インクジェット記録装置、インクジェット記録用インクセット、及びインクジェット記録方法
JP6006673B2 (ja) 画像形成装置
JP2017109480A (ja) 画像形成装置、画像形成方法、及びプログラム
JP2017024409A (ja) 液滴を吐出する装置及び液滴を吐出する方法
US11794477B2 (en) Image forming apparatus, control method and non-transitory recording medium
JP7331396B2 (ja) 液体吐出装置
WO2023182036A1 (ja) 吐出ヘッド制御装置、吐出ヘッド制御方法、プログラム及び液体吐出システム
JP2007062091A (ja) 液体吐出装置及び画像形成装置
JP5959112B2 (ja) インクジェット記録装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20140619

A871 Explanation of circumstances concerning accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871

Effective date: 20140619

A975 Report on accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005

Effective date: 20140819

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20140826

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20141016

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20141104

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20141201

R150 Certificate of patent (=grant) or registration of utility model

Ref document number: 5659202

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150