JP6848860B2 - インクジェット記録装置 - Google Patents
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Description
第1搬送部及び当該第1搬送部とは別個の第2搬送部を有し、搬送ドラムの外周面又は無端状ベルトの表面に担持した記録媒体を搬送する搬送部と、
前記第1搬送部による搬送中の記録媒体における一の記録対象面に対してインクを吐出させるインク吐出部と、
前記一の記録対象面に対してインクが吐出された後、前記第2搬送部による搬送中の前記記録媒体の前記インクを当該記録媒体に定着させる定着部と、
前記一の記録対象面に対して吐出されたインクが定着された記録媒体の表裏を反転させて前記記録対象面を変更させ、前記第1搬送部に戻す反転部と、
前記反転部による反転前の記録対象面と、反転後の記録対象面とに対してそれぞれ前記インク吐出部によりインクを吐出させると共に前記定着部により前記インクを定着させて、前記記録媒体の両面に画像を形成させる動作制御部と、
前記第2搬送部における前記一の記録対象面のインクが定着された記録媒体との接触部位を、前記記録媒体が引き離されてから次の記録媒体が取得されるまでの間に冷却する搬送部冷却部と、
を備えることを特徴とするインクジェット記録装置である。
前記インク吐出部が吐出するインクを当該インクの吐出前に予め加熱するインク加熱部を備え、
前記インク吐出部により吐出されるインクは、温度が低下すると粘度が上昇する温度依存性インクである
ことを特徴としている。
前記温度依存性インクは、当該温度依存性インクの温度に応じてゾル状態とゲル状態との間で変化し、
前記インク加熱部は、前記温度依存性インクがゾル状態となる温度に加熱する
ことを特徴としている。
前記インクの吐出時における前記記録媒体の温度を前記加熱されたインクよりも低温とする媒体温度調節部を備えることを特徴としている。
前記温度依存性インクは、当該温度依存性インクの温度に応じてゾル状態とゲル状態との間で変化し、
前記インク加熱部は、前記温度依存性インクがゾル状態となる温度に加熱し、
前記媒体温度調節部は、前記記録媒体の温度を前記温度依存性インクがゲル状態となる温度とする
ことを特徴としている。
前記第1搬送部に付着したインクを除去するクリーニング部を備えることを特徴としている。
前記一の記録対象面に対して吐出されたインクを前記第1搬送部による搬送中に不完全に定着させる前定着部を備えることを特徴としている。
前記一の記録対象面のインクが前記定着部により定着された記録媒体が前記反転部により前記第1搬送部に戻される前に、当該記録媒体を冷却する媒体冷却部を備えることを特徴としている。
前記定着部は、所定のエネルギー線を照射し、
前記インク吐出部により吐出されるインクは、当該エネルギー線が照射されることで発熱を伴って定着することを特徴としている。
前記第2搬送部により搬送された記録媒体を前記反転部に送るか、又は排出させるかを切り替える搬送切替部を備えることを特徴としている。
[第1実施形態]
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1の全体構成を示す模式図である。
この図1では、インクジェット記録装置1を正面から見た場合について示す。
記録媒体Pとしては、種々の厚さの印刷用紙、セル、フィルムや布帛など、画像形成ドラム21の外周面上に湾曲して担持され得る種々のものが用いられる。
フィーダーボード12は、内側が複数(例えば、2本)のローラー121、122により担持された輪状のベルト123を駆動してベルト123上の記録媒体Pを搬送する搬送機構や、給紙トレー11上に載置された最上の記録媒体Pをベルト123上に受け渡す供給部を有する。フィーダーボード12は、供給部によりベルト123上に受け渡された記録媒体Pをベルト123に沿わせるように搬送する。
受け渡し動作部241は、幅方向に記録媒体Pの幅以上に亘って爪部241aが設けられて、記録媒体Pを把持する。受け渡し動作部241の内側(幅方向に記録媒体Pの通過幅以内)には、この爪部241a以外何も設けられておらず、受け渡し動作部241の回転に伴って回転する記録媒体Pにおいて軸方向(内側)となる画像形成面(図2において文字「A」の画像が形成されている面)は、爪部241aで把持された部位を除き受け渡し動作部241のどこにも接触しない。従って、記録媒体P上でインクが完全にゲル化(固化)していなくても当該インクが摺れたり滲んだりしないようになっている。
また、このようなエネルギー線の照射により硬化するインクは、硬化に係る反応熱が生じる(発熱を伴って定着する)ものが多い。ここでは、この反応熱により記録媒体Pが局所的に加熱されると共に、当該反応熱は、定着ドラム242の外周面に伝わる。
記録媒体Pの両面に画像を形成する場合、記録媒体Pは、一方の面(表側の面)への画像形成時に当初の温度よりも温度が上昇した状態で他方の面(裏側の面)への画像形成のために画像形成ドラム21へ戻されることになる。
以下、搬送制御部414、反転制御部415、ドラムヒーター制御部416、インクヒーター制御部417、ヘッド制御部43、照射制御部451、読取制御部452及びクリーニング制御部48の一部又は全部を個別動作制御部と記し、これら個別動作制御部と制御部40の全て又は適切な一部を動作制御部と記す。
ドラムヒーター216には、例えば、輻射熱を発するハロゲンランプが用いられ、ドラムヒーター制御部416は、当該ハロゲンランプに適切な電流を流す。輻射熱は、直接画像形成ドラム21の外周面を加熱し、また、反射板216aにより反射されて当該外周面をより効率良く加熱する。
図4は、本実施形態のインクジェット記録装置1で実行される画像形成処理の動作制御部による制御手順を示すフローチャートである。
画像形成処理が開始されると、動作制御部(CPU41)は、印刷ジョブに係る画像形成対象データ及びその印刷設定を取得する(ステップS11)。
なお、複数枚の画像形成が続けて行われる場合には、動作制御部に複数の画像形成処理を並行して実行させることが出来る。即ち、動作制御部は、一枚の記録媒体Pに画像を形成(インクを吐出)させている間に、他の記録媒体Pのインクを定着させたり、記録媒体Pの表裏を反転させたりするように動作を制御することが出来る。
このように、インクジェット記録装置1では、両面への画像形成に際し、当該両面に対して各々別個にヘッドユニット23や照射部251を設けないので、サイズやコストの増大が避けられる。この一方で、反転部27により記録媒体Pを反転させて同一の画像形成ドラム21上で両面への画像形成を順番に行わせると共に、各面に形成された画像(吐出されたインク)は、画像形成ドラム21とは異なる定着ドラム242上で硬化定着される。従って、インクジェット記録装置1では、照射部251の動作に伴う発熱などの熱が画像形成ドラム21に伝わり難い。従って、画像形成ドラム21の影響で記録媒体Pの温度が上昇し、インク吐出時に適切な温度から大きく外れることによる画質の劣化を抑えることが出来る。
また、反対に、一度に搬送可能な記録媒体Pの枚数や位置が任意に定まる場合には、配置されるヘッドユニット23及び照射部251の位置や数などによって適切なサイズの画像形成ドラム21や定着ドラム242を設けることが出来るので、不必要な領域の少ないコンパクトなサイズのインクジェット記録装置1とすることが出来る。
特に、本実施形態の画像形成ドラム21のように、画像形成ドラム21の外周面に対して記録媒体Pが同一の範囲に毎回記録媒体が担持される場合や、幅方向にインク吐出量が異なる画像が繰返し出力される場合には、インクの吐出量が多い箇所の温度が局所的に上昇しやすい。従って、インクの定着時にこの重合熱が画像形成ドラム21に伝わって画像形成ドラム21の表面に大きな温度むらが生じ、当該部分と他の部分に吐出されたインクの着弾後の挙動が異なって光沢などにむらが生じるのを抑えることが出来る。
次に、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5は、本実施形態のインクジェット記録装置1aの全体構成を示す模式図である。
この第2実施形態のインクジェット記録装置1aは、画像形成本体部20aにおいて、第1実施形態のインクジェット記録装置1の画像形成本体部20に対して前照射部251a(前定着部)が追加された点を除いてインクジェット記録装置1と同一であり、同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
このインクジェット記録装置1aは、上述のように、前照射部251aが照射制御部451の制御に基づいて動作する機能構成となっている。
また、前照射部251aの発熱量を通常の照射部251よりも小さくすることが出来るので、画像形成ドラム21の加熱を抑えることが出来、これにより、裏面や次の記録媒体への画像形成時に記録媒体Pの温度をより適切な温度範囲に保つことが出来る。特に、インクの定着時における重合熱で局所的に画像形成ドラム21の表面が加熱されて温度にむらが生じるのを抑え、また、このような局所的な温度むらが生じた記録媒体Pの裏面にインクを吐出させる前に、当該記録媒体Pの温度を適切な範囲内に戻しやすくなる。
次に、第3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7は、本実施形態のインクジェット記録装置1bの全体構成を示す模式図である。
この第3実施形態のインクジェット記録装置1bは、画像形成本体部20bにおいて、第1実施形態の画像形成本体部20の各構成に更に冷却部29をなす媒体冷却ファン291(媒体冷却部)と、搬送面冷却ファン292(搬送部冷却部)とが設けられている。また、このインクジェット記録装置1bでは、第2実施形態のインクジェット記録装置1aで前照射部251aが設けられていたスペースに、更に2色のインクを吐出するヘッドユニット23が設けられている。その他の構成については、第1実施形態のインクジェット記録装置1と同一であり、同一の符号を付して説明を省略する。
このインクジェット記録装置1bは、冷却制御部49、媒体冷却ファン駆動部293及び搬送面冷却ファン駆動部294を備える他は、第1実施形態のインクジェット記録装置1の機能構成と同一であり、同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
この冷却制御部49は、上述の個別動作制御部に含まれる。
例えば、上記実施の形態では、画像形成ドラム21に3枚の記録媒体Pを担持可能としたが、照射部251を画像形成ドラム21に沿って設けないことで画像形成ドラム21のサイズを縮小出来る場合には、たとえば、2枚の記録媒体Pが担持可能な半径(円周長)の画像形成ドラムを用いても良い。また、画像形成ドラム21の回転周期ごとに記録媒体Pが同一位置に載置される構成でなくても良い。
同様に、定着ドラム242も常に回転動作している必要は無く、照射部251による紫外線の照射は、定着ドラム242による記録媒体Pの搬送開始、即ち、受け渡し動作部241から記録媒体Pを受け取ってから、搬送終了、即ち、デリバリー部26又は反転部27に記録媒体Pを受け渡すまでの間(第2搬送部による搬送中)に行われさえすれば良い。
その他、上記実施の形態で示した構成、配置や制御手順などの具体的な細部は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
1a インクジェット記録装置
1b インクジェット記録装置
10 給紙部
11 給紙トレー
12 フィーダーボード
121 ローラー
123 ベルト
20 画像形成本体部
20a 画像形成本体部
20b 画像形成本体部
21 画像形成ドラム
214 搬送モーター
215 反転駆動部
216 ドラムヒーター
217 ドラム温度計測部
218 インクヒーター
219 インク温度計測部
22 受け渡しユニット
221 スイングアーム部
222 受け渡しドラム
23 ヘッドユニット
231 ヘッド駆動部
24 排紙選択部
241 受け渡し動作部
241a 爪部
242 定着ドラム
242a 爪部
251 照射部
251a 前照射部
252 読取部
26 デリバリー部
261 受け渡しローラー
262、263 ローラー
264 ベルト
27 反転部
271 反転ドラム
272 反転スイング装置
28 クリーニング部
281 巻取り部
282 繰出し部
283 拭き取り部材
284 巻取りモーター
29 冷却部
291 媒体冷却ファン
292 搬送面冷却ファン
293 媒体冷却ファン駆動部
294 搬送面冷却ファン駆動部
30 排紙部
31 排紙トレー
40 制御部
401 CPU
402 RAM
403 記憶部
403a プログラム
42 通信部
43 ヘッド制御部
451 照射制御部
452 読取制御部
46 操作表示部
47 報知出力部
48 クリーニング制御部
49 冷却制御部
50 通信部
51 バス
414 搬送制御部
415 反転制御部
416 ドラムヒーター制御部
417 インクヒーター制御部
P 記録媒体
Claims (10)
- 第1搬送部及び当該第1搬送部とは別個の第2搬送部を有し、搬送ドラムの外周面又は無端状ベルトの表面に担持した記録媒体を搬送する搬送部と、
前記第1搬送部による搬送中の記録媒体における一の記録対象面に対してインクを吐出させるインク吐出部と、
前記一の記録対象面に対してインクが吐出された後、前記第2搬送部による搬送中の前記記録媒体の前記インクを当該記録媒体に定着させる定着部と、
前記一の記録対象面に対して吐出されたインクが定着された記録媒体の表裏を反転させて前記記録対象面を変更させ、前記第1搬送部に戻す反転部と、
前記反転部による反転前の記録対象面と、反転後の記録対象面とに対してそれぞれ前記インク吐出部によりインクを吐出させると共に前記定着部により前記インクを定着させて、前記記録媒体の両面に画像を形成させる動作制御部と、
前記第2搬送部における前記一の記録対象面のインクが定着された記録媒体との接触部位を、前記記録媒体が引き離されてから次の記録媒体が取得されるまでの間に冷却する搬送部冷却部と、
を備えることを特徴とするインクジェット記録装置。 - 前記インク吐出部が吐出するインクを当該インクの吐出前に予め加熱するインク加熱部を備え、
前記インク吐出部により吐出されるインクは、温度が低下すると粘度が上昇する温度依存性インクである
ことを特徴とする請求項1記載のインクジェット記録装置。 - 前記温度依存性インクは、当該温度依存性インクの温度に応じてゾル状態とゲル状態との間で変化し、
前記インク加熱部は、前記温度依存性インクがゾル状態となる温度に加熱する
ことを特徴とする請求項2記載のインクジェット記録装置。 - 前記インクの吐出時における前記記録媒体の温度を前記加熱されたインクよりも低温とする媒体温度調節部を備えることを特徴とする請求項2又は3記載のインクジェット記録装置。
- 前記温度依存性インクは、当該温度依存性インクの温度に応じてゾル状態とゲル状態との間で変化し、
前記インク加熱部は、前記温度依存性インクがゾル状態となる温度に加熱し、
前記媒体温度調節部は、前記記録媒体の温度を前記温度依存性インクがゲル状態となる温度とする
ことを特徴とする請求項4記載のインクジェット記録装置。 - 前記第1搬送部に付着したインクを除去するクリーニング部を備え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。
- 前記一の記録対象面に対して吐出されたインクを前記第1搬送部による搬送中に不完全に定着させる前定着部を備え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。
- 前記一の記録対象面のインクが前記定着部により定着された記録媒体が前記反転部により前記第1搬送部に戻される前に、当該記録媒体を冷却する媒体冷却部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。
- 前記定着部は、所定のエネルギー線を照射し、
前記インク吐出部により吐出されるインクは、当該エネルギー線が照射されることで発熱を伴って定着す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。 - 前記第2搬送部により搬送された記録媒体を前記反転部に送るか、又は排出させるかを切り替える搬送切替部を備えることを特徴とする請求項1〜9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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