JP7071057B2 - インクジェット記録装置及びその温度制御方法 - Google Patents
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この明細書において、「記録」(「プリント」という場合もある)とは、文字、図形等有意の情報を形成する場合のみならず、有意無意を問わない。さらに人間が視覚で知覚し得るように顕在化したものであるか否かも問わず、広く記録媒体上に画像、模様、パターン等を形成する、または媒体の加工を行う場合も表すものとする。
図1は本発明の一実施形態に係る記録システム1を概略的に示した正面図である。記録システム1は、転写体2を介して記録媒体Pにインク像を転写することで記録物P’を製造する、枚葉式のインクジェットプリンタである。記録システム1は、記録装置1Aと、搬送装置1Bとを含む。本実施形態では、X方向、Y方向、Z方向が、それぞれ、記録システム1の幅方向(全長方向)、奥行き方向、高さ方向を示している。記録媒体PはX方向に搬送される。
記録装置1Aは、記録ユニット3、転写ユニット4および周辺ユニット5A~5E、および、供給ユニット6を含む。
記録ユニット3は、複数の記録ヘッド30と、キャリッジ31とを含む。図1と図2を参照する。図2は記録ユニット3の斜視図である。記録ヘッド30は、転写体(中間転写体)2に液体インクを吐出し、転写体2上に記録画像のインク像を形成する。
図1を参照して転写ユニット4について説明する。転写ユニット4は、転写胴41と圧胴42とを含む。これらの胴は、Y方向の回転軸周りに回転する回転体であり、円筒形状の外周面を有している。図1において、転写胴41および圧胴42の各図形内に示した矢印は、これらの回転方向を示しており、転写胴41は時計回りに、圧胴42は反時計回りに回転する。
周辺ユニット5A~5Eは転写胴41の周囲に配置されている。本実施形態の場合、周辺ユニット5A~5Eは、順に、付与ユニット、吸収ユニット、加熱ユニット、清掃ユニット、冷却ユニットである。
供給ユニット6は、記録ユニット3の各記録ヘッド30にインクを供給する機構である。供給ユニット6は記録システム1の後部側に設けられていてもよい。供給ユニット6は、インクの種類毎に、インクを貯留する貯留部TKを備える。貯留部TKは、メインタンクとサブタンクとによって構成されてもよい。各貯留部TKと各記録ヘッド30とは流路6aで連通し、貯留部TKから記録ヘッド30へインクが供給される。流路6aは、貯留部TKと記録ヘッド30との間でインクを循環させる流路であってもよく、供給ユニット6はインクを循環させるポンプ等を備えてもよい。流路6aの途中または貯留部TKには、インク中の気泡を脱気する脱気機構を設けてもよい。流路6aの途中または貯留部TKには、インクの液圧と大気圧との調整を行うバルブを設けてもよい。貯留部TK内のインク液面が、記録ヘッド30のインク吐出面よりも低い位置となるように、貯留部TKと記録ヘッド30のZ方向の高さが設計されてもよい。
搬送装置1Bは、記録媒体Pを転写ユニット4へ給送し、インク像が転写された記録物P’を転写ユニット4から排出する装置である。搬送装置1Bは、給送ユニット7、複数の搬送胴8、8a、二つのスプロケット8b、チェーン8cおよび回収ユニット8dを含む。図1において、搬送装置1Bの各構成の図形の内側の矢印はその構成の回転方向を示し、外側の矢印は記録媒体Pまたは記録物P’の搬送経路を示している。記録媒体Pは給送ユニット7から転写ユニット4へ搬送され、記録物P’は転写ユニット4から回収ユニット8dへ搬送される。給送ユニット7側を搬送方向で上流側と呼び、回収ユニット8d側を下流側と呼ぶ場合がある。
搬送装置1Bには、後処理ユニット10A、10Bが設けられている。後処理ユニット10A、10Bは転写ユニット4よりも下流側に配置され、記録物P’に対して後処理を行う機構である。後処理ユニット10Aは、記録物P’の表面に対する処理を行い、後処理ユニット10Bは、記録物P’の裏面に対する処理を行う。処理の内容としては、例えば、記録物P’の画像記録面に、画像の保護や艶出し等を目的としたコーティングを挙げることができる。コーティングの内容としては、例えば、液体の塗布、シートの溶着、ラミネート等を挙げることができる。
搬送装置1Bには、検査ユニット9A、9Bが設けられている。検査ユニット9A、9Bは転写ユニット4よりも下流側に配置され、記録物P’の検査を行う機構である。
次に、記録システム1の制御ユニットについて説明する。図4および図5は記録システム1の制御ユニット13のブロック図である。制御ユニット13は、上位装置(DFE)HC2に通信可能に接続され、また、上位装置HC2はホスト装置HC1に通信可能に接続される。
図6は記録動作の例を模式的に示す図である。転写胴41および圧胴42が回転されつつ、以下の各工程が循環的に行われる。状態ST1に示すように、始めに転写体2上に付与ユニット5Aから反応液Lが付与される。転写体2上の反応液Lが付与された部位は転写胴41の回転に伴って移動していく。反応液Lが付与された部位が記録ヘッド30の下に到達すると、状態ST2に示すように記録ヘッド30から転写体2にインクが吐出される。これによりインク像IMが形成される。その際、吐出されるインクが転写体2上の反応液Lと混ざりあうことで、色材の凝集が促進される。吐出されるインクは、供給ユニット6の貯留部TKから記録ヘッド30に供給される。
図8は、転写体の温度制御を実行するために転写体の周囲に設けられた構成要素を模式的に示す図である。なお、図8において、図1で示した記録システムの種々の構成要素のうち、転写体の温度制御と直接的に関係しない部分については図示していない。また、図8において、既に図1を参照して説明した構成要素については同じ参照番号を付し、その説明は繰り返さない。
上記実施形態では、記録ユニット3が複数の記録ヘッド30を有するが、一つの記録ヘッド30を有してもよい。記録ヘッド30はフルラインヘッドでなくてもよく、記録ヘッド30をY方向に移動させながらインク像を形成するシリアル方式であってもよい。
5B 吸収ユニット、5C 加熱ユニット、5D 清掃ユニット、5E 冷却ユニット、
30 記録ヘッド、41 転写胴、42 圧胴、111~114 温度ユニット、
103a 反応液収容部、103b~103c ローラ、109a 清掃液収容部、
109b ローラ、P 記録媒体
Claims (13)
- 記録ヘッドからインクを転写体に吐出して画像を形成し、前記画像を前記転写体から記録媒体に転写するインクジェット記録装置であって、
冷却手段であって、
第1の液体を前記転写体に付与することにより、前記画像が前記記録媒体に転写された後の前記転写体を冷却する第1の冷却手段と、
前記第1の液体とは異なる第2の液体を前記転写体に付与することにより、前記画像が前記記録媒体に転写された後の前記転写体を冷却する第2の冷却手段と、
を含む、冷却手段と、
前記冷却手段により冷却された前記転写体の温度を測定する第1の測定手段と、
前記第1の測定手段により測定された温度に基づいて、前記冷却手段による冷却能力を制御する制御手段と、を有し、
前記第1の冷却手段は、
前記第1の液体を収容する第1の収容部と、
前記第1の収容部に収容された前記第1の液体を冷却する第1の冷却機構と、
前記第1の収容部に収容された前記第1の液体の温度を測定する第1の液温測定手段と、
を含み、
前記第2の冷却手段は、
前記第2の液体を収容する第2の収容部と、
前記第2の収容部に収容された前記第2の液体を冷却する第2の冷却機構と、
前記第2の収容部に収容された前記第2の液体の温度を測定する第2の液温測定手段と、
を含み、
前記制御手段は、前記第1の測定手段により測定された温度に基づいて、前記第1の収容部に収容された前記第1の液体の設定温度と、前記第2の収容部に収容された前記第2の液体の設定温度とを設定し、前記第1の液体の設定温度と前記第1の液温測定手段により測定された温度に基づいて、前記第1の液体の温度が前記第1の液体の設定温度以下となるように前記第1の冷却機構を制御し、前記第2の液体の設定温度と前記第2の液温測定手段により測定された温度に基づいて、前記第2の液体の温度が前記第2の液体の設定温度以下となるように前記第2の冷却機構を制御することを特徴とするインクジェット記録装置。 - 前記画像が形成された前記転写体を加熱する加熱手段と、
前記加熱手段により加熱された前記転写体の温度を測定する第2の測定手段とをさらに有し、
前記制御手段はさらに、前記第2の測定手段により測定された温度に基づいて、前記加熱手段による加熱能力を制御することを特徴とする請求項1に記載のインクジェット記録装置。 - 前記冷却手段は、
ブローされるエアにより前記転写体を冷却する第3の冷却手段を含み、
前記転写体の冷却は、前記第1の冷却手段、前記第3の冷却手段、第2の冷却手段の順によりなされることを特徴とする請求項2に記載のインクジェット記録装置。 - 前記第1の液体は、前記画像が前記記録媒体に転写された後の前記転写体の表面を清掃するために用いられる清掃液であり、
前記第2の液体は、前記転写体に前記記録ヘッドにより画像が形成される前に付与され、前記記録ヘッドから吐出されるインクと反応する反応液であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のインクジェット記録装置。 - 前記第3の冷却手段は、エアをブローするファンを含み、
前記制御手段はさらに、前記第1の測定手段により測定された温度に基づいて、前記ファンによるエアブロー量を制御することを特徴とする請求項3に記載のインクジェット記録装置。 - 前記加熱手段は、ヒータを含み、
前記制御手段は、前記ヒータをPWM制御により加熱し、前記PWM制御のデューティを変更することで前記加熱手段の前記加熱能力を制御することを特徴とする請求項2、3及び5のいずれか1項に記載のインクジェット記録装置。 - 前記転写体は予め定められた回転軸の周りに回転する回転体であり、該回転によって前記転写体の表面は円軌道上を循環的に移動する構成となっており、
前記円軌道に沿い、前記転写体の周囲に前記転写体の回転方向に、前記記録ヘッド、前記加熱手段、前記第2の測定手段、前記冷却手段、前記第1の測定手段が順に配置されることを特徴とする請求項2、3、及び6のいずれか1項に記載のインクジェット記録装置。 - 前記転写体の周囲に、前記記録ヘッドと前記加熱手段との間に、前記記録ヘッドから吐出されたインクにより前記転写体に形成された画像に含まれる液体成分を、前記転写体に多孔質体を接触させることにより、吸収する吸収手段と、
前記転写体の周囲に、前記第2の測定手段と前記冷却手段との間に、前記画像を前記転写体から前記記録媒体に転写する転写手段とをさらに設けることを特徴とする請求項7に記載のインクジェット記録装置。 - 前記インクは、色材としての顔料と、樹脂と、前記液体成分とを含有することを特徴とする請求項8に記載のインクジェット記録装置。
- 前記制御手段は、前記転写体が前記記録ヘッドに対向する第1の位置では、前記転写体の温度が第1の温度範囲になるよう、そして、前記転写体が前記転写手段に対向する第2の位置では、前記転写体の温度が第2の温度範囲になるよう前記冷却手段の冷却能力と前記加熱手段の加熱能力を制御することを特徴とする請求項8又は9に記載のインクジェット記録装置。
- 前記制御手段は、前記冷却手段の冷却能力と前記加熱手段の加熱能力を制御しても前記第1の位置における前記転写体の温度が前記第1の温度範囲外となっているか、又は、前記第2の位置における前記転写体の温度が前記第2の温度範囲外となっている場合、記録動作を停止するよう制御することを特徴とする請求項10に記載のインクジェット記録装置。
- 前記記録ヘッドと前記加熱手段との間に設けられ、前記転写体に多孔質体を接触させることにより前記転写体に形成された画像に含まれる液体成分を吸収する吸収手段を有することを特徴とする請求項2、3及び5乃至7のいずれか1項に記載のインクジェット記録装置。
- 記録ヘッドからインクを転写体に吐出して画像を形成し、前記画像を前記転写体から記録媒体に転写するインクジェット記録装置における温度制御方法であって、
第1の液体を前記転写体に付与することにより、前記画像が前記記録媒体に転写された後の前記転写体を冷却する第1の冷却工程と、
前記第1の液体とは異なる第2の液体を前記転写体に付与することにより、前記画像が前記記録媒体に転写された後の前記転写体を冷却する第2の冷却工程と、
前記第1の冷却工程及び前記第2の冷却工程において冷却された前記転写体の温度を測定する測定工程と、
前記測定工程において測定された温度に基づいて、前記第1の冷却工程及び前記第2の冷却工程における冷却能力を制御する制御工程と、を有し、
前記第1の冷却工程は、
前記第1の液体を収容する第1の収容部と、
前記第1の収容部に収容された前記第1の液体を冷却する第1の冷却機構と、
前記第1の収容部に収容された前記第1の液体の温度を測定する第1の液温測定手段と、
を含む第1の冷却手段により実行され
前記第2の冷却工程は、
前記第2の液体を収容する第2の収容部と、
前記第2の収容部に収容された前記第2の液体を冷却する第2の冷却機構と、
前記第2の収容部に収容された前記第2の液体の温度を測定する第2の液温測定手段と、
を含む第2の冷却手段により実行され、
前記制御工程では、前記測定工程において測定された温度に基づいて、前記第1の収容部に収容された前記第1の液体の設定温度と、前記第2の収容部に収容された前記第2の液体の設定温度とを設定し、前記第1の液体の設定温度と前記第1の液温測定手段により測定された温度に基づいて、前記第1の液体の温度が前記第1の液体の設定温度以下となるように前記第1の冷却機構を制御し、前記第2の液体の設定温度と前記第2の液温測定手段により測定された温度に基づいて、前記第2の液体の温度が前記第2の液体の設定温度以下となるように前記第2の冷却機構を制御することを特徴とする温度制御方法。
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