JP6658546B2 - インクジェット記録装置 - Google Patents
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Description
搬送部材を移動させる搬送動作を行うことで当該搬送部材の搬送面上に載置された記録媒体を搬送する搬送手段と、
前記搬送手段により搬送される記録媒体に対してインクを吐出して画像を記録する記録手段と、
熱源と、
前記熱源を移動させる熱源移動手段と、
前記熱源が前記搬送面の近傍に位置した状態で前記搬送手段により行われている前記搬送動作が当該搬送動作を再開できる態様で停止した場合に、前記搬送面と垂直な方向についての前記熱源と前記搬送面との距離を増大させるように前記熱源移動手段により前記熱源を移動させる熱源移動制御手段と、
を備え、
前記記録手段は、前記熱源となる構成を有し、
前記熱源移動手段は、前記記録手段を移動させることで前記熱源を移動させるものであり、
前記熱源移動制御手段は、前記画像の記録が行われる際の前記記録手段から前記搬送面までの距離と、前記熱源移動手段により移動された後の前記記録手段から前記搬送面までの距離との差が、前記記録手段と前記搬送部材との温度差が大きいほど大きくなるように前記熱源移動手段により前記記録手段を移動させることを特徴としている。
また、上記目的を達成するため、請求項2に記載のインクジェット記録装置の発明は、
搬送部材を移動させる搬送動作を行うことで当該搬送部材の搬送面上に載置された記録媒体を搬送する搬送手段と、
前記搬送手段により搬送される記録媒体に対してインクを吐出して画像を記録する記録手段と、
熱源と、
前記熱源を移動させる熱源移動手段と、
前記熱源が前記搬送面の近傍に位置した状態で前記搬送手段により行われている前記搬送動作が当該搬送動作を再開できる態様で停止した場合に、前記搬送面と垂直な方向についての前記熱源と前記搬送面との距離を増大させるように前記熱源移動手段により前記熱源を移動させる熱源移動制御手段と、
を備え、
前記記録手段は、前記熱源となる構成を有し、
前記熱源移動手段は、前記記録手段を移動させることで前記熱源を移動させるものであり、
前記熱源移動制御手段は、前記画像の記録が行われる際の前記記録手段から前記搬送面までの距離と、前記熱源移動手段により移動された後の前記記録手段から前記搬送面までの距離との差が、前記搬送動作の予定停止時間に基づく値となるように前記熱源移動手段により前記記録手段を移動させる
ことを特徴としている。
前記記録手段に貯留されて吐出されるインクを加熱するインク加熱手段と、
前記インク加熱手段により前記インクを前記搬送部材の搬送面の温度より高い温度に加
熱させる加熱制御手段と、
を備え、
前記記録手段は、前記インク加熱手段の熱を前記熱源となる構成に伝える構造である
ことを特徴としている。
前記加熱制御手段は、前記インク加熱手段により前記インクを前記搬送部材の搬送面の温度より10℃以上高い温度に加熱させることを特徴としている。
前記記録手段に貯留されるインクは、常温でゲル状でありかつ加熱されることでゾル状となる特性を有し、
前記加熱制御手段は、前記インク加熱手段により前記インクをゾル状となる温度に加熱させ、
前記記録手段は、前記インク加熱手段により加熱されたゾル状の前記インクを前記記録媒体に吐出する
ことを特徴としている。
前記記録手段は、前記搬送手段による記録媒体の搬送方向と直交する幅方向に前記記録媒体への当該幅方向の記録幅に亘って当該搬送方向と交差する向きに配列された複数の記録素子からインクを吐出することを特徴としている。
前記搬送部材は、円柱面状の前記搬送面を有し、
前記搬送手段は、前記搬送面を回転させることで前記搬送動作を行う
ことを特徴としている。
前記搬送部材の搬送面を加熱する搬送部材加熱手段を備えることを特徴としている。
所定の異常が生じた場合に前記搬送手段の前記搬送動作を停止させる搬送制御手段を備えることを特徴としている。
インクジェット記録装置1は、給紙部10と、画像記録部20と、排紙部30と、制御部40(図4)とを備える。インクジェット記録装置1は、制御部40による制御下で、給紙部10に格納された記録媒体Pを画像記録部20に搬送し、画像記録部20で記録媒体Pに画像を記録(形成)し、画像が記録された記録媒体Pを排紙部30に搬送する。記録媒体Pとしては、紙、布帛又はシート状の樹脂等、表面に吐出されたインク(色材)を固着させることが可能な種々の媒体を用いることができる。
搬送部12は、内側が2本のローラー121,122により支持された輪状のベルト123を備える。搬送部12は、ベルト123上に記録媒体Pを載置した状態でローラー121,122を回転させることで記録媒体Pを搬送する。
搬送部21は、搬送ドラム211を回転させるための搬送ドラムモーター214(図4)を備えており、搬送ドラム211は、当該搬送ドラムモーター214の回転量に比例した角度だけ回転する。
搬送ドラム加熱部23は、搬送ドラム211を例えば40℃以上60℃以下の範囲の温度に加熱する。この温度範囲は、後述するインクの加熱温度が70℃以上90℃以下の範囲である場合に記録媒体Pに良好な画質の画像を記録することができる範囲である。本実施形態では、搬送ドラム加熱部23により搬送ドラム211の全体が上記の温度に加熱される態様であるが、これに代えて搬送ドラム211のうち搬送面212を含む一部分が当該温度に加熱される態様であってもよい。
搬送ドラム加熱部23による加熱温度は、インクの種別に応じてインクの加熱温度が変更される場合などにおいて適宜変更されてもよい。また、低温でも良好な画質で画像を記録できる記録媒体Pが用いられる場合には、搬送ドラム加熱部23による加熱温度の下限値は、40℃未満の温度とされてもよい。
記録ヘッド52の各々は、複数の記録素子53を有する。各記録素子53は、インクを貯留する圧力室と、圧力室の壁面に設けられた圧電素子と、ノズルとを備える。記録ヘッド52の駆動回路から圧電素子へ駆動電圧が印加されると、駆動電圧の大きさに応じて圧力室内の圧力が変化し、圧力室に連通するノズルからインクが吐出される。記録素子53のノズルは、ヘッドユニット50の搬送部21側の面(インク吐出面)に開口部が設けられている。図2Bには、記録素子53に含まれるノズルの開口部の一部が点として描かれている。
また、各記録ヘッド52は、X方向に配列された記録素子53の列を2列備えている。従って、各記録ヘッドモジュール51は、当該記録素子53の列を4列備えている。各記録ヘッドモジュール51では、これら4列の記録素子53の各々が全体としてX方向について互いに異なる位置に配置される。なお、本明細書において記録素子53の配列とは、記録素子53のうちノズルの位置の配列を意味するものとする。
なお、図2Aでは、インク加熱部54が記録ヘッド52の外装部材の外側に取り付けられている例が示されているが、インク加熱部54は、記録ヘッド52の外装部材の内側に配置されていてもよい。
本実施形態の記録ヘッド52は、インク加熱部54の熱が当該記録ヘッド52の全体に伝わる構造であり、記録ヘッド52の全体が熱源に対応する。
また、本実施形態で用いられるインクは、上記の特性のほか、紫外線等のエネルギー線を照射することにより硬化する特性を有する。
ヘッドユニット移動機構55は、ヘッドユニット50の−X方向側及び+X方向側に各々配置された一対の支持部56a,56bと、当該支持部56a,56bにそれぞれ取り付けられた取付部材57a,57bとを備える。取付部材57a,57bは、それぞれヘッドユニット50の−X方向側、+X方向側の端部に固定されている。また、取付部材57a,57bは、支持部56a,56bの内部又は外部に設けられた図示しないステッピングモーターの回転を搬送ドラム211の搬送面212と垂直な方向の変位に変換する動力変換機構により搬送面212と垂直な方向に移動するように構成されている。このように構成されたヘッドユニット移動機構55は、取付部材57a,57bに固定されたヘッドユニット50及び当該ヘッドユニット50に含まれる記録ヘッド52を、ステッピングモーターの回転量に比例した距離だけ搬送面212に対して垂直な方向に移動させて、記録ヘッド52のインク吐出面と搬送ドラム211の搬送面212との距離を変化させる。また、ヘッドユニット移動機構55は、ステッピングモーターの回転方向に応じてヘッドユニット50の移動方向を切り替えることができる。
なお、ヘッドユニット移動機構55では、上記のステッピングモーターに代えて、サーボモーター等の他のモーターが用いられてもよい。また、ヘッドユニット移動機構55は、記録ヘッド52と搬送面212との距離が変化するようにヘッドユニット50を移動させるように構成されていればよく、ヘッドユニット50の移動方向は、搬送面212に垂直な方向でなくてもよい。
ここで、動作位置は、搬送部21の基部213との相対位置関係が一定な位置であり、また記録ヘッド52からのインクの吐出により記録媒体Pへの画像の記録が行われる際の記録ヘッド52の位置である。記録ヘッド52が動作位置にある場合の記録ヘッド52と搬送部21の搬送面212との距離は、例えば1mmである。動作位置に配置されインク加熱部54により加熱されている記録ヘッド52は、搬送部21の搬送ドラム211へ熱を伝えることにより搬送ドラム211の温度を上昇させる。本明細書では、熱源から熱が伝わることにより搬送ドラム211の搬送面212における温度が上昇するような当該熱源の位置範囲を搬送面212の近傍とも記す。
また、退避位置は、記録ヘッド52による画像の記録が行われていない場合において、記録ヘッド52から熱が伝わることによる搬送部21の局部的な温度上昇を防止するために記録ヘッド52を退避させた先の位置である。記録ヘッド52が退避位置にある場合の記録ヘッド52と搬送部21の搬送面との距離は、例えば10cmである。記録ヘッド52の退避については後に詳述する。
エネルギー線として紫外線が照射される場合、定着部24の発光部としては、例えば、蛍光管(低圧水銀ランプ、殺菌灯)、冷陰極管、紫外レーザー、数100Paから1MPaまでの動作圧力を有する低圧、中圧、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、LED(Light Emitting Diode)などが用いられる。
インクジェット記録装置1は、CPU41(Central Processing Unit)(熱源移動制御手段、加熱制御手段、搬送制御手段)、RAM42(Random Access Memory)、ROM43(Read Only Memory)及び記憶部44を含む制御部40と、搬送ドラムモーター214に接続された搬送ドラムモーター制御回路61と、ヘッドユニット移動機構55に接続されたヘッドユニット移動機構制御回路62と、記録ヘッド52に接続された記録ヘッド制御回路63と、外部装置2に接続されたインターフェース64と、インターフェース64に接続された操作表示部65などを備える。CPU41は、バス66を介してRAM42、ROM43、搬送ドラムモーター制御回路61、ヘッドユニット移動機構制御回路62、記録ヘッド制御回路63、インターフェース64と接続されている。
また、画像記録時において、記録ヘッド52は図3Aに示される動作位置に配置される。この動作位置では、記録ヘッド52から搬送ドラム211へ熱が伝わることにより搬送ドラム211の温度の上昇が生じるものの、搬送部21が搬送動作を行っており搬送ドラム211が回転している場合には記録ヘッド52からの熱が搬送ドラム211の搬送面212に対して略均等に伝わるため、搬送ドラム211における温度ムラが生じない。
ここで、退避位置にある記録ヘッド52と搬送面212との距離を退避時距離とし、動作位置にある記録ヘッド52と搬送面212との距離を動作時距離とした場合の退避時距離と動作時距離との差は、記録ヘッド52と搬送ドラム211との温度差が大きいほど大きく設定されてもよい。また、退避時距離と動作時距離との差は、搬送部21の回転の予定停止時間、搬送部21の熱容量の大きさ及び熱伝導率、インクの種別などに基づいて変更されてもよい。
以下では、搬送部21の搬送動作が停止する場合の動作について、通常の画像記録処理及び非常停止処理のそれぞれを例にあげて説明する。
この画像記録処理は、例えばインターフェース64を介して外部装置2から画像データを含む印刷ジョブが制御部40に入力された場合に実行される。
この画像記録処理の開始前に、記録ヘッド52内のインクは、インク加熱部54によりインクの種別に応じた所定の設定温度に加熱される。また、搬送部21の搬送ドラム211は、搬送ドラム加熱部23により所定の設定温度に加熱される。本実施形態では、記録ヘッド52内のインクは、70℃以上90℃以下の範囲に含まれる温度に加熱され、搬送ドラム211は、40℃以上60℃以下の範囲に含まれる温度に加熱される。
ステップS17の処理が終了すると、CPU41は、画像記録処理を終了させる。
この非常停止処理は、画像記録処理が行われているインクジェット記録装置1において所定の異常が生じた場合に実行される。詳しくは、この非常停止処理は、外部装置2又は操作表示部65に対してユーザーにより画像記録動作の停止又は搬送部21の搬送動作の停止を指示する入力操作が行われてインターフェース64を介してCPU41に非常停止指示に係る割り込み要求信号が送信された場合や、上述のインターロック機構が作動してCPU41に当該割り込み要求信号が送信された場合などに実行される割り込み処理である。
なお、ステップS23及びステップS24は、ステップS22においてCPU41が搬送部21の搬送動作を停止させるための処理を行った後、搬送ドラム211の回転が完全に停止する前にステップS22と並行して実行されてもよい。
ステップS26の処理が終了すると、CPU41は、非常停止処理を終了させる。
例えば、上記実施形態では、インク加熱部54により加熱された記録ヘッド52の全体が熱源に対応する例を説明したが、これに限定する趣旨ではなく、インク加熱部54の熱が記録ヘッド52の一部の構成に伝わる構造であり当該一部の構成が熱源に対応する態様であってもよい。
2 外部装置
10 給紙部
11 給紙トレー
12 搬送部
20 画像記録部
21 搬送部
211 搬送ドラム
212 搬送面
213 基部
214 搬送ドラムモーター
22 受け渡しユニット
23 搬送ドラム加熱部
24 定着部
25 デリバリー部
30 排紙部
31 排紙トレー
40 制御部
41 CPU
42 RAM
43 ROM
44 記憶部
50,50Y,50M,50C,50K ヘッドユニット
51 記録ヘッドモジュール
52 記録ヘッド
53 記録素子
54 インク加熱部
55 ヘッドユニット移動機構
56a,56b 支持部
57a,57b 取付部材
61 搬送ドラムモーター制御回路
62 ヘッドユニット移動機構制御回路
63 記録ヘッド制御回路
64 インターフェース
65 操作表示部
66 バス
P 記録媒体
Claims (9)
- 搬送部材を移動させる搬送動作を行うことで当該搬送部材の搬送面上に載置された記録媒体を搬送する搬送手段と、
前記搬送手段により搬送される記録媒体に対してインクを吐出して画像を記録する記録手段と、
熱源と、
前記熱源を移動させる熱源移動手段と、
前記熱源が前記搬送面の近傍に位置した状態で前記搬送手段により行われている前記搬送動作が当該搬送動作を再開できる態様で停止した場合に、前記搬送面と垂直な方向についての前記熱源と前記搬送面との距離を増大させるように前記熱源移動手段により前記熱源を移動させる熱源移動制御手段と、
を備え、
前記記録手段は、前記熱源となる構成を有し、
前記熱源移動手段は、前記記録手段を移動させることで前記熱源を移動させるものであり、
前記熱源移動制御手段は、前記画像の記録が行われる際の前記記録手段から前記搬送面までの距離と、前記熱源移動手段により移動された後の前記記録手段から前記搬送面までの距離との差が、前記記録手段と前記搬送部材との温度差が大きいほど大きくなるように前記熱源移動手段により前記記録手段を移動させる
ことを特徴とするインクジェット記録装置。 - 搬送部材を移動させる搬送動作を行うことで当該搬送部材の搬送面上に載置された記録媒体を搬送する搬送手段と、
前記搬送手段により搬送される記録媒体に対してインクを吐出して画像を記録する記録手段と、
熱源と、
前記熱源を移動させる熱源移動手段と、
前記熱源が前記搬送面の近傍に位置した状態で前記搬送手段により行われている前記搬送動作が当該搬送動作を再開できる態様で停止した場合に、前記搬送面と垂直な方向についての前記熱源と前記搬送面との距離を増大させるように前記熱源移動手段により前記熱源を移動させる熱源移動制御手段と、
を備え、
前記記録手段は、前記熱源となる構成を有し、
前記熱源移動手段は、前記記録手段を移動させることで前記熱源を移動させるものであり、
前記熱源移動制御手段は、前記画像の記録が行われる際の前記記録手段から前記搬送面までの距離と、前記熱源移動手段により移動された後の前記記録手段から前記搬送面までの距離との差が、前記搬送動作の予定停止時間に基づく値となるように前記熱源移動手段により前記記録手段を移動させる
ことを特徴とするインクジェット記録装置。 - 前記記録手段に貯留されて吐出されるインクを加熱するインク加熱手段と、
前記インク加熱手段により前記インクを前記搬送部材の搬送面の温度より高い温度に加熱させる加熱制御手段と、
を備え、
前記記録手段は、前記インク加熱手段の熱を前記熱源となる構成に伝える構造である
ことを特徴とする請求項1又は2記載のインクジェット記録装置。 - 前記加熱制御手段は、前記インク加熱手段により前記インクを前記搬送部材の搬送面の温度より10℃以上高い温度に加熱させることを特徴とする請求項3記載のインクジェット記録装置。
- 前記記録手段に貯留されるインクは、常温でゲル状でありかつ加熱されることでゾル状となる特性を有し、
前記加熱制御手段は、前記インク加熱手段により前記インクをゾル状となる温度に加熱させ、
前記記録手段は、前記インク加熱手段により加熱されたゾル状の前記インクを前記記録媒体に吐出する
ことを特徴とする請求項3又は4記載のインクジェット記録装置。 - 前記記録手段は、前記搬送手段による記録媒体の搬送方向と直交する幅方向に前記記録媒体への当該幅方向の記録幅に亘って当該搬送方向と交差する向きに配列された複数の記録素子からインクを吐出することを特徴とする請求項1〜5の何れか一項に記載のインクジェット記録装置。
- 前記搬送部材は、円柱面状の前記搬送面を有し、
前記搬送手段は、前記搬送面を回転させることで前記搬送動作を行う
ことを特徴とする請求項1〜6の何れか一項に記載のインクジェット記録装置。 - 前記搬送部材の搬送面を加熱する搬送部材加熱手段を備えることを特徴とする請求項1〜7の何れか一項に記載のインクジェット記録装置。
- 所定の異常が生じた場合に前記搬送手段の前記搬送動作を停止させる搬送制御手段を備えることを特徴とする請求項1〜8の何れか一項に記載のインクジェット記録装置。
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