JP6801221B2 - 液体吐出装置 - Google Patents
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インクジェット記録装置は、インク液滴を吐出する液体吐出ヘッドからなる記録ヘッドを備え、用紙や樹脂シート、布などの記録媒体上にインク滴を吐出させて、文字や図形などの画像を形成して記録する(印刷する)装置である。
しかしながらこの方法では、複数の液体受容手段のすべてを上向きに開口した状態で搬送ドラムを停止させることができない。そのため、印刷動作の停止に伴い、搬送ドラムの回転が長時間停止された場合などは、横向きや下向きに開口した液体受容手段から、保持されていたインクが漏れ出してしまうという問題があった。
この「液体を吐出する装置」は、液体が付着可能なものの給送、搬送、排紙に係わる手段、その他、前処理装置、後処理装置なども含むことができる。
また、「液体を吐出する装置」は、吐出された液体によって文字、図形等の有意な画像が可視化されるものに限定されるものではない。例えば、それ自体意味を持たないパターン等を形成するもの、三次元像を造形するものも含まれる。
上記「液体が付着可能なもの」とは、液体が少なくとも一時的に付着可能なものであって、付着して固着するもの、付着して浸透するものなどを意味する。具体例としては、用紙、記録紙、記録用紙、フィルム、布などの被記録媒体であり、特に限定しない限り、液体が付着するすべてのものが含まれる。
上記「液体が付着可能なもの」の材質は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックスなど液体が一時的でも付着可能であればよい。
また、「液体」は、ヘッドから吐出可能な粘度や表面張力を有するものであればよく、特に限定されないが、常温、常圧下において、または加熱、冷却により粘度が30mPa・s以下となるものであることが好ましい。
この画像形成装置システムに適用される本実施形態の液体吐出装置は、インクジェット方式により画像形成用の液体であるインクを吐出して画像を形成するプリンタである。
画像形成部1の用紙搬送方向下流側には、インクジェット方式で画像が形成された用紙を乾燥させる乾燥部2、用紙の裏面に更に画像を形成するための用紙反転搬送部4を備え、さらに下流側には乾燥した用紙を排紙する排紙部を備えている。
また、画像形成装置システムは、画像形成部1の用紙搬送方向上流側に、積載した用紙を給紙する給紙部や、用紙のレジスト補正を行うレジスト調整部を備えていてもよい。
画像形成部1に搬送された用紙40は、搬送ドラム10の表面に設けられたグリッパ12によって先端が挟まれて、搬送ドラム10の表面に位置決めされる。また、搬送ドラム10には、その表面に無数のエアー吸引孔が形成されており、用紙40の全体を裏面からエアー吸引して搬送ドラム10の表面に密着させて保持することができる。そして、搬送ドラム10の表面にグリッパ12で位置決めされ、エアー吸引で密着保持された用紙40は、搬送ドラム10が図中矢印方向に回転することにより、液体吐出ヘッド21(21a〜21f)の方向に搬送される。
この各色の液体吐出ヘッド21の下部に、搬送ドラム10の表面に保持された用紙40が搬送され、所定のタイミングで液体吐出ヘッド21から各色のインクやコーティング液が吐出されることにより、用紙40の表面に画像が形成される。
液体受容手段の内部には、空吐出された液体を保持可能な吸収体14が交換可能に設けられている。
また、その他にポリアミド系繊維材料、ポリプロピレン繊維材料、ポリビニールアルコール系繊維材料、ポリ塩化ビニリデン系繊維材料、ポリウレタン系繊維材料などが挙げられる。
インク等の記録液の吸収性を考えると、ポリエステル系繊維材料がより好ましく、上記材料を混合した材料系を用いることも好適である。
用紙反転部51で用紙40の搬送方向を切り換えた後、用紙反転搬送部50によって画像形成部1の方向に搬送される。用紙40は、搬送ドラム10に達する前にレジストローラ5によってレジストの補正が行われる。レジスト補正された用紙40は、搬送ドラム10に搬送され、グリッパ12に挟まれて、画像が形成されていない裏面を表にして搬送ドラム10の表面に保持される。そして、画像形成部1では、液体吐出ヘッド21により、前述と同様にして、搬送ドラム10の表面に保持された用紙40の画像が形成されていない裏面に画像形成が行なわれる。
さらに、吸収体14が保持する液体量を検知する検知手段と、液体受容手段13の位置を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記検知手段の検知結果に基づき、複数の液体受容手段13から特定の液体受容手段13を選択し、選択された液体受容手段13の開口部が、搬送ドラム10の停止時に水平方向に対して上向きに配置されるように制御する。
なお、本実施形態において印刷に用いられる液体(インク)の密度は1.1g/m3程度であるため、搬送ドラム10の材質として一般に使用されるアルミニウムの密度(2.7g/m3)や鉄の密度(7.8g/m3)と対比すると小さいため、吸収体14の保持量が最大値になった場合でも、重量バランスに与える影響は小さいものと考えられる。
なお、本実施形態の搬送ドラム10の直径を900mm、線速を1,250mm/sとした場合、相対遠心加速度は0.35G(Gは重力加速度)となる。このように、回転時の遠心力は停止時の重力よりも極めて小さいため、吸収体14に保持された液体は、回転時の遠心力による飛散よりも、停止時の漏れ出しが問題となる可能性が大きいと考えられる。
これに対し、本実施形態の液体吐出装置では、吸収体14に対して吐出可能な液体の量を増加して吸収体14の交換サイクルを延ばし、コスト低減を実現することができる。
なお、前記検知手段が検知した吸収体14の液体量を判断するにあたり、所定の閾値を設けておく必要がある。
吸収体14が保持する液体量の閾値を有し、前記検知手段が、選択された第一の液体受容手段13aの吸収体14の液体量が前記閾値に達したことを検知したとき、前記制御手段は、第二の液体受容手段13cを選択し、第二の液体受容手段13cが空吐出された液体を受容する位置に優先的に配置されるように制御するとともに、第一の液体受容手段13aの開口部及び第二の液体受容手段13cの開口部が、搬送ドラム10の停止時に水平方向に対して上向きに配置されるように制御する。
複数のグリッパ12の間に等間隔で設けられた複数の液体受容手段13のうち、一つの液体受容手段13aを選択し、液体受容手段13aが空吐出された液体を受容する位置に優先的に配置されるように制御し、開口部が搬送ドラム10の停止時に水平方向に対して上向きに配置されるように制御する。
選択される液体受容手段13aは、予め設定しておくこともできるが、空吐出の実施が必要と判断された時点でその液体吐出ヘッド21と対向した位置にある液体受容手段が設定されたものではない場合(13bまたは13c)は、当該別の液体受容手段(13bまたは13c)とすることもできる。後者の場合、別の液体受容手段(13bまたは13c)に対して閾値に達するまで空吐出の液体を受容させた後、予め設定した液体受容手段13aを選択してもよい。
選択した第一の液体受容手段13aの吸収体14の液体量が閾値(例えば、許容される最大の受容量に近い状態)に達した場合、他の液体受容手段(13b、13c)から第二の液体受容手段13bを選択し、液体受容手段13bが空吐出された液体を受容する位置に優先的に配置されるように制御し、開口部が搬送ドラム10の停止時に水平方向に対して上向きに配置されるように制御する。そして、搬送ドラム10の停止時には第一の液体受容手段13aの開口部及び第二の液体受容手段13bの開口部が水平方向に対して上向きに配置されるように制御する。
また、閾値として規定される値は、液体受容手段13の体積の70〜80%に相当する量とすることができる。
このような構成とすることにより、配設されたすべての吸収体14に対し、最大限まで空吐出による液体を保持させることができ、交換サイクルを延ばすことができ、さらに交換作業が一度で完了するため非常に効率的である。
「吸収体の状態」は、液体受容手段13の体積に対する液体量の割合を規定したもので、閾値を80%、保持可能な最大値を90%としている。
液体受容手段Aの吸収体が保持する液体量が閾値(80%)に達したとき、ステップ3として、第二の液体受容手段Bが選択される。
ステップ3では、液体受容手段Bが、空吐出された液体を受容する位置に優先的に配置される。搬送ドラムの停止時には、液体受容手段Aの開口部及び液体受容手段Bの開口部は水平方向に対して上向きに配置される。
ステップ4では、液体受容手段Cが空吐出された液体を受容する位置に優先的に配置される。そして、搬送ドラムの停止時には、少なくとも液体受容手段Cの開口部が水平方向に対して上向きになるように配置される。
そして、すべての液体受容手段の吸収体の液体量が保持可能な最大値に達したとき、ステップ6の要交換状態となる。ステップ6では、例えば、液体吐出動作を停止するとともに、前記表示手段に吸収体の交換を促す表示を行う。
10 搬送ドラム
12 グリッパ
13 液体受容手段
14 吸収体
21 液体吐出ヘッド
40 被記録媒体(用紙)
Claims (5)
- 被記録媒体を外周面に保持して搬送する円筒状の搬送ドラムと、
液体を吐出する複数のノズルを有し、ノズル列が前記搬送ドラムの回転方向と直交する方向に配置された液体吐出ヘッドと、
前記搬送ドラムの外周面に開口し、液体を保持する吸収体を有し、前記液体吐出ヘッドから空吐出された液体を受容する複数の液体受容手段であって、少なくともいずれかの液体受容手段の開口部が少なくとも横向き乃至下向きに配置された前記複数の液体受容手段と、
前記吸収体が保持する液体量を検知する検知手段と、
前記液体受容手段の位置を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記検知手段の検知結果に基づき、複数の前記液体受容手段から特定の液体受容手段を選択し、
選択された前記液体受容手段の開口部が、前記搬送ドラムの停止時に水平方向に対して上向きに配置されるように制御することを特徴とする液体吐出装置。 - 前記制御手段は、前記検知手段の検知結果に基づき、複数の前記液体受容手段から特定の液体受容手段を選択し、
選択された前記液体受容手段が、空吐出された液体を受容する位置に優先的に配置されるように制御することを特徴とする請求項1に記載の液体吐出装置。 - 前記吸収体が保持する液体量の閾値を有し、前記検知手段が、選択された第一の液体受容手段の前記吸収体の液体量が前記閾値に達したことを検知したとき、
前記制御手段は、第二の液体受容手段を選択し、前記第二の液体受容手段が空吐出された液体を受容する位置に優先的に配置されるように制御するとともに、前記第一の液体受容手段の開口部及び前記第二の液体受容手段の開口部が、前記搬送ドラムの停止時に水平方向に対して上向きに配置されるように制御することを特徴とする請求項1または2に記載の液体吐出装置。 - 前記吸収体が保持する液体量の閾値を有し、前記検知手段が、すべての前記液体受容手段の前記吸収体の液体量について前記閾値に達したことを検知したとき、
前記制御手段は、すべての前記液体受容手段の前記吸収体の液体量が閾値を超えて保持可能な最大値となるまで、空吐出された液体を受容する位置に順次配置されるように制御することを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の液体吐出装置。 - 表示手段をさらに備え、すべての前記吸収体の液体量が保持可能な最大値に達したとき、液体吐出動作を停止するとともに、前記表示手段に前記吸収体の交換を促す表示をすることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の液体吐出装置。
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