JP7071859B2 - インクジェット印刷装置およびインクジェット印刷装置における印刷媒体加熱方法 - Google Patents
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Description
この発明の一実施形態は、印刷媒体を搬送する搬送部と、前記搬送部によって搬送される印刷媒体に対してインク滴を吐出して前記印刷媒体に対して印刷を行うプリンタ部と、前記印刷媒体の搬送方向に直交する方向において長尺で、前記プリンタ部による印刷後の印刷媒体が接触する周面を備え、前記周面が、前記印刷媒体の全幅または大半が接触する用紙領域と、前記用紙領域以外の非用紙領域と、を含むヒートローラと、前記用紙領域に対応して設けられ前記周面を加熱する第1ヒータと、前記非用紙領域に対応して設けられ前記周面を加熱する第2ヒータと、前記用紙領域側の目標温度である第1目標温度を提供する第1目標温度提供手段と、前記非用紙領域側の目標温度である第2目標温度を提供する第2目標温度提供手段と、前記用紙領域側の温度を検出する第1センサと、前記非用紙領域側の温度を検出する第2センサと、前記第1目標温度および前記第1センサの検出温度から算出される第1デューティ比に基づき、最大デューティ比以下のデューティ比の第1ヒータ駆動信号で前記第1ヒータを駆動する第1ヒータ駆動回路と、前記第2目標温度および前記第2センサの検出温度から算出される第2デューティ比の第2ヒータ駆動信号で前記第2ヒータを駆動する第2ヒータ駆動回路と、前記第1ヒータおよび前記第2ヒータによる前記周面の加熱が行われた状態で前記第1目標温度と前記第1センサの検出温度とを参照して、前記第2ヒータによる前記用紙領域の補助加熱が必要か判断する判断手段と、を備えるインクジェット印刷装置を提供する。
前記判断手段により前記用紙領域の補助加熱が必要と判断された場合に、前記第1デューティ比と前記最大デューティ比との差分に基づいて前記用紙領域における不足熱量相当値を求め、前記第2ヒータ駆動信号のデューティ比を、前記第2デューティ比と前記不足熱量相当値に対応する補助加熱デューティ比とを合算して求める値としてもよい。
また、前記判断手段により前記用紙領域の補助加熱が必要と判断された場合に、前記第1センサの検出温度と前記第1目標温度との差分に基づいて前記用紙領域における不足熱量相当値を求め、前記第2目標温度と前記不足熱量相当値とを合算して求める第3目標温度を前記第2ヒータ駆動回路に再設定し、前記第2ヒータ駆動信号のデューティ比を、前記第3目標温度および前記第2センサの検出温度から算出する値としてもよい。
前記第1ヒータと前記第2ヒータとが前記ヒートローラの軸方向に並置されていてもよい。
前記第2ヒータの前記非用紙領域から前記用紙領域への熱的寄与率を考慮して前記不足熱量相当値を求めてもよい。
また、この発明の一実施形態は、印刷媒体を搬送する搬送部と、前記搬送部によって搬送される印刷媒体に対してインク滴を吐出して前記印刷媒体に対して印刷を行うプリンタ部と、前記印刷媒体の搬送方向に直交する方向において長尺で、前記プリンタ部による印刷後の印刷媒体が接触する周面を備え、前記周面が、前記印刷媒体の全幅または大半が接触する用紙領域と、前記用紙領域以外の非用紙領域と、を含むヒートローラと、前記用紙領域に対応して設けられ前記周面を加熱する第1ヒータと、前記非用紙領域に対応して設けられ前記周面を加熱する第2ヒータと、前記用紙領域側の温度を検出する第1センサと、前記非用紙領域側の温度を検出する第2センサと、を備えたインクジェット印刷装置における印刷媒体加熱方法を提供する。前記印刷媒体加熱方法は、前記用紙領域側の目標温度である第1目標温度を提供する第1目標温度提供工程と、前記非用紙領域側の目標温度である第2目標温度を提供する第2目標温度提供工程と、前記第1目標温度および前記第1センサの検出温度から算出される第1デューティ比に基づき、最大デューティ比以下のデューティ比の第1ヒータ駆動信号で前記第1ヒータを駆動する工程と、前記第2目標温度および前記第2センサの検出温度から算出される第2デューティ比の第2ヒータ駆動信号で前記第2ヒータを駆動する工程と、前記第1ヒータおよび前記第2ヒータによる前記周面の加熱が行われた状態で前記用紙領域側の温度を前記第1センサによって検出して検出温度を出力する温度検出工程と、前記第1目標温度と前記第1センサによって検出される検出温度とを参照して、前記第2ヒータによる前記用紙領域の補助加熱が必要か判断する判断工程とを含む。
一つの実施形態では、前記判断工程により前記用紙領域の補助加熱が必要と判断された場合に、前記第1デューティ比と前記最大デューティ比との差分に基づいて前記用紙領域における不足熱量相当値を求め、前記第2ヒータ駆動信号のデューティ比を、前記第2デューティ比と前記不足熱量相当値に対応する補助加熱デューティ比とを合算して求める値とする工程をさらに含む。
また、一つの実施形態では、前記判断工程により前記用紙領域の補助加熱が必要と判断された場合に、前記第1センサの検出温度と前記第1目標温度との差分に基づいて前記用紙領域における不足熱量相当値を求め、前記第2目標温度と前記不足熱量相当値とを合算して求める第3目標温度を設定し、前記第2ヒータ駆動信号のデューティ比を、前記第3目標温度および前記第2センサの検出温度から算出する値とする工程をさらに含む。
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。図1は、本実施形態に係るインクジェット印刷装置の概略構成図である。ここで、図1における座標系(X,Y,Z)は、+Z軸方向を鉛直上方方向とする座標系であり、図示の通りに定義されているものとする。なお、紙面に対して手前側が+Y軸方向、奥側が-Y軸方向である。
図2は乾燥部30を給紙部1側からX軸方向に見た模式的な側面図である。乾燥部30は中空筒状でY軸方向において長尺なヒートローラ31と、ヒートローラ31のY軸方向の両端部に配置された黒体32aおよび32bと、ヒートローラ31を回転するモータ33と、ヒートローラ31の内部に配置された第1ヒータ34aおよび第2ヒータ34bと、ヒートローラ31の+Y軸方向端部に配置された第1センサ35aと、ヒートローラ31の-Y軸方向端部に配置された第2センサ35bとを備える。以下では、黒体32aおよび32bを除くヒートローラ31のY軸方向長さを「全幅長Y」という。
図3は図2で前述した乾燥部30の側面図に、ヒートローラ31への各幅の連続紙WPの巻きつけ位置を説明するグラフG1を併記した説明図である。外周面38はY軸方向中間位置37を中心に、+Y軸方向側の領域(第1外周面38a)と、-Y軸方向側の領域(第2外周面38b)とに分割される。全幅連続紙WP(f)をヒートローラ31に巻きつけるときは第1外周面38aおよび第2外周面38bの両方を使用する。
図4はヒートローラ31の外周面38の温度分布を説明する説明図である。図4の横軸はY軸方向位置を示し、縦軸は外周面38の温度を示す。符号「Y1」は黒体32aおよび32bを除くヒートローラ31の+Y軸方向側端部(以下、「第1端部Y1」という。)の位置であり、符号「Y2」は黒体32aおよび32bを除くヒートローラ31の-Y軸方向側端部(以下、「第2端部Y2」という。)の位置である。
図5は加熱制御部50のブロック図である。加熱制御部50はメモリ51、ヒータ制御部52、第1ヒータ駆動回路53a、および第2ヒータ駆動回路53bを備える。
次に、図5および図6を用いて狭幅連続紙WP(n)の加熱制御の一例について説明する。本例は用紙領域R1側の不足熱量相当値を用紙領域R1側ヒータ34への駆動信号のデューティ比をベースに計算する。図6は狭幅連続紙WP(n)をヒータ34を用いて加熱制御する際のフローチャートである。ここでは、狭幅連続紙WP(n)として第1狭幅連続紙WP(a)を使用するものとする。
作業者は入力部4から目標温度データD1を入力する。すなわち、作業者は用紙領域R1側の目標温度(第1目標温度t11)を入力部4から目標温度データD1として入力する。ヒータ制御部52は、これを受け、用紙領域R1側ヒータ駆動回路53(第1ヒータ駆動回路53a)に第1目標温度t11を設定する(第1目標温度提供手段、第1目標温度提供工程)。入力部4は本発明における目標温度提供手段に相当する。
さらに、連続紙WPの加熱のために非用紙領域R2側ヒータ34(第2ヒータ34b)を併用する場合、作業者は非用紙領域R2側の目標温度(第2目標温度t12)を入力部4から目標温度データD1として入力する。ヒータ制御部52は、これを受け、非用紙領域R2側ヒータ駆動回路53(第2ヒータ駆動回路53b)に第2目標温度t12を設定する(第2目標温度提供手段、第2目標温度提供工程)。
第2ヒータ駆動回路53bは非用紙領域R2側センサ35(第2センサ35b)の出力とステップS1で設定された第2目標温度t12との差分温度t13を取得する。
第2ヒータ駆動回路53bは差分温度t13に基づいて非用紙領域R2側のヒータ34(第2ヒータ34b)のデューティ比を計算する。
第2ヒータ駆動回路53bはステップS4で計算したデューティ比の駆動信号で第2ヒータ34bを駆動する。
第1ヒータ駆動回路53aは用紙領域R1側センサ35(第1センサ35a)の出力とステップS1で設定された第1目標温度t11との差分温度t14を取得する。
第1ヒータ駆動回路53aは差分温度t14に基づいて用紙領域R1側ヒータ34(第1ヒータ34a)への駆動信号のデューティ比を計算する。
第1ヒータ駆動回路53aはステップS7で計算したデューティ比の駆動信号で第1ヒータ34aを駆動する。なお、用紙領域R1には上限温度が設定されており、第1ヒータ駆動回路53aは前記上限温度を超えない限度で駆動信号のデューティ比を計算する。
ヒータ制御部52は加熱処理を終了するか判断する。加熱処理を終了する場合には終了モードに移行する。終了しない場合には、ステップS10に移行する。
ヒータ制御部52は用紙領域R1側のセンサ35(第1センサ35a)の出力を参照する。ヒータ制御部52は、第1ヒータ34aの加熱開始から一定時間経過するまでは、用紙領域R1が第1目標温度t11に到達したか否かに拘わらず「No」と判断し、ステップS3に回帰して、ステップS3からS9までの処理ループを再び繰り返す。一方、第1ヒータ34aの加熱開始から一定時間が経過した後で、かつ、用紙領域R1が第1目標温度t11に到達していない場合は「Yes」と判断し、ステップS11に移行する。ステップS10で「Yes」と判断することは、用紙領域R1側ヒータ34の温度が不足しており、非用紙領域R2側ヒータ34による補助加熱が必要であると判断したことを意味する。なお、前記一定時間とは、例えば、それを経過するまでに第1ヒータ34aへの駆動信号のデューティ比が飽和状態(最大デューティ比)まで上昇するような時間である。ヒータ制御部52は本発明における判断手段に相当する。
ヒータ制御部52は非用紙領域R2側センサ35(第2センサ35b)が検出する非用紙領域R2の温度と第2目標温度t12との差分温度t15を取得する。
ヒータ制御部52はステップS7で求めた第1ヒータ34aへの駆動信号のデューティ比と第1ヒータ34aへの駆動信号の最大デューティ比との差分デューティ比を計算する。例えば、S7で求めたデューティ比が120%で、最大デューティ比が100%であれば、差分デューティ比は20%となる。この差分デューティ比は用紙領域R1側で不足する熱量をヒータ駆動信号のデューティ比で表現したものである。
ヒータ制御部52は非用紙領域R2側のヒータ(第2ヒータ34b)の駆動信号のデューティ比を以下の式1で計算する。
(式1)
「非用紙領域側ヒータの駆動信号のデューティ比」=「差分温度t15に基づいて計算したデューティ比」+{「S12で求めた差分デューティ比」×熱的寄与率}
ヒータ制御部52はステップS13で計算したデューティ比を第2ヒータ駆動回路53bに適用する。第2ヒータ駆動回路53bは上記デューティ比の駆動信号で第2ヒータ34bを駆動する。この結果、第2ヒータ34bは用紙領域R1における不足熱量相当値に応じたデューティ比(強度)で駆動されることになる。ヒータ制御部52は、その後、ステップS6に回帰する。なお、非用紙領域R2には上限温度が設定されており、第2ヒータ駆動回路53bは前記上限温度を超えない限度で駆動信号のデューティ比を計算する。
次に、図5および図7を用いて狭幅連続紙WP(n)の加熱制御の別例について説明する。本例は用紙領域R1側の不足熱量相当値を用紙領域R1の温度をベースに計算する。図7は狭幅連続紙WP(n)をヒータ34を用いて加熱制御する際のフローチャートである。ここでは、狭幅連続紙WP(n)として第1狭幅連続紙WP(a)を使用するものとする。
用紙領域R1のセンサ35(第1センサ35a)の検出温度と第1目標温度t11との差分温度t15を取得する。差分温度t15は用紙領域R1側の不足熱量に相当する。
ヒータ制御部52は非用紙領域R2側の補助加熱温度t16を以下の式2で計算する。補助加熱温度t16とは、用紙領域R1側の不足熱量相当値を非用紙領域R2側ヒータ34(第2ヒータ34b)で補うべき熱量に相当する。
(式2)
補助加熱温度t16=差分温度t15×熱的寄与率
ヒータ制御部52は、ステップS11で検出された用紙領域R1側の不足熱量を補うために非用紙領域R2側の目標温度を再設定する。すなわち、以下の式3により、第3目標温度t17を計算し、該第3目標温度t17を非用紙領域R2側のヒータ駆動回路53(第2ヒータ駆動回路53b)に再設定する。
(式3)
第3目標温度t17=補助加熱温度t16+第2目標温度t12
第2ヒータ駆動回路53bは第2センサ35bの出力と第3目標温度t17との差分温度t18を取得する。
第2ヒータ駆動回路53bは差分温度t18に基づいて第2ヒータ34bの駆動信号のデューティ比を計算する。この計算の際、第2ヒータ駆動回路53bは、非用紙領域R2に予め設定されている上限温度を超えない限度で駆動信号のデューティ比を計算する。
第2ヒータ駆動回路53bはステップS15で計算されたデューティ比の駆動信号で第2ヒータ34bを駆動する。
全体制御部40は、加熱制御部50が実施例1および2に係る処理によりヒートローラ31の外周面38を印刷に適した温度まで昇温させると、搬送部10およびプリンタ部20などに必要な信号を供給して、連続紙WPへの印刷を開始する。
上記実施の形態では印刷媒体として連続紙WPを使用したが、印刷媒体が枚葉であっても本発明は実施可能である。また、実施の形態ではヒートローラ31に内蔵されたヒータ34を使用したが、ヒートローラ31の外部から外周面38を加熱するヒータ34を使用する場合にも本発明は実施可能である。さらに、ヒートローラ31の温度も各種手法により検出可能である。例えば、センサ35がヒートローラ31の外周面38の温度を測定する際に連続紙WPがセンサ35と黒体32との間に介在していてもよい。
2 印刷機本体
3 排紙部
10 搬送部
20 プリンタ部
21 インクジェットヘッド
30 乾燥部
31 ヒートローラ
32 黒体
33 モータ
34a 第1ヒータ
34b 第2ヒータ
35a 第1センサ
35b 第2センサ
38a 第1外周面
38b 第2外周面
40 全体制御部
50 加熱制御部
51 メモリ
52 ヒータ制御部
53a 第1ヒータ駆動回路
53b 第2ヒータ駆動回路
100 インクジェット印刷装置(印刷装置)
Claims (6)
- 印刷媒体を搬送する搬送部と、
前記搬送部によって搬送される印刷媒体に対してインク滴を吐出して前記印刷媒体に対して印刷を行うプリンタ部と、
前記印刷媒体の搬送方向に直交する方向において長尺で、前記プリンタ部による印刷後の印刷媒体が接触する周面を備え、前記周面が、前記印刷媒体の全幅または大半が接触する用紙領域と、前記用紙領域以外の非用紙領域と、を含むヒートローラと、
前記用紙領域に対応して設けられ前記周面を加熱する第1ヒータと、
前記非用紙領域に対応して設けられ前記周面を加熱する第2ヒータと、
前記用紙領域側の目標温度である第1目標温度を提供する第1目標温度提供手段と、
前記非用紙領域側の目標温度である第2目標温度を提供する第2目標温度提供手段と、
前記用紙領域側の温度を検出する第1センサと、
前記非用紙領域側の温度を検出する第2センサと、
前記第1目標温度および前記第1センサの検出温度から算出される第1デューティ比に基づき、最大デューティ比以下のデューティ比の第1ヒータ駆動信号で前記第1ヒータを駆動する第1ヒータ駆動回路と、
前記第2目標温度および前記第2センサの検出温度から算出される第2デューティ比の第2ヒータ駆動信号で前記第2ヒータを駆動する第2ヒータ駆動回路と、
前記第1ヒータおよび前記第2ヒータによる前記周面の加熱が行われた状態で前記第1目標温度と前記第1センサの検出温度とを参照して、前記第2ヒータによる前記用紙領域の補助加熱が必要か判断する判断手段と、を備え、
前記判断手段により前記用紙領域の補助加熱が必要と判断された場合に、前記第1デューティ比と前記最大デューティ比との差分に基づいて前記用紙領域における不足熱量相当値を求め、前記第2ヒータ駆動信号のデューティ比を、前記第2デューティ比と前記不足熱量相当値に対応する補助加熱デューティ比とを合算して求める値とする、インクジェット印刷装置。 - 印刷媒体を搬送する搬送部と、
前記搬送部によって搬送される印刷媒体に対してインク滴を吐出して前記印刷媒体に対して印刷を行うプリンタ部と、
前記印刷媒体の搬送方向に直交する方向において長尺で、前記プリンタ部による印刷後の印刷媒体が接触する周面を備え、前記周面が、前記印刷媒体の全幅または大半が接触する用紙領域と、前記用紙領域以外の非用紙領域と、を含むヒートローラと、
前記用紙領域に対応して設けられ前記周面を加熱する第1ヒータと、
前記非用紙領域に対応して設けられ前記周面を加熱する第2ヒータと、
前記用紙領域側の目標温度である第1目標温度を提供する第1目標温度提供手段と、
前記非用紙領域側の目標温度である第2目標温度を提供する第2目標温度提供手段と、
前記用紙領域側の温度を検出する第1センサと、
前記非用紙領域側の温度を検出する第2センサと、
前記第1目標温度および前記第1センサの検出温度から算出される第1デューティ比に基づき、最大デューティ比以下のデューティ比の第1ヒータ駆動信号で前記第1ヒータを駆動する第1ヒータ駆動回路と、
前記第2目標温度および前記第2センサの検出温度から算出される第2デューティ比の第2ヒータ駆動信号で前記第2ヒータを駆動する第2ヒータ駆動回路と、
前記第1ヒータおよび前記第2ヒータによる前記周面の加熱が行われた状態で前記第1目標温度と前記第1センサの検出とを参照して、前記第2ヒータによる前記用紙領域の補助加熱が必要か判断する判断手段と、を備え、
前記判断手段により前記用紙領域の補助加熱が必要と判断された場合に、前記第1センサの検出温度と前記第1目標温度との差分に基づいて前記用紙領域における不足熱量相当値を求め、前記第2目標温度と前記不足熱量相当値とを合算して求める第3目標温度を前記第2ヒータ駆動回路に再設定し、前記第2ヒータ駆動信号のデューティ比を、前記第3目標温度および前記第2センサの検出温度から算出する値とする、インクジェット印刷装置。 - 前記第1ヒータと前記第2ヒータとが前記ヒートローラの軸方向に並置されている、請求項1または2に記載のインクジェット印刷装置。
- 前記第2ヒータの前記非用紙領域から前記用紙領域への熱的寄与率を考慮して前記不足熱量相当値を求める、請求項1乃至3のいずれか一項に記載のインクジェット印刷装置。
- 印刷媒体を搬送する搬送部と、前記搬送部によって搬送される印刷媒体に対してインク滴を吐出して前記印刷媒体に対して印刷を行うプリンタ部と、前記印刷媒体の搬送方向に直交する方向において長尺で、前記プリンタ部による印刷後の印刷媒体が接触する周面を備え、前記周面が、前記印刷媒体の全幅または大半が接触する用紙領域と、前記用紙領域以外の非用紙領域と、を含むヒートローラと、前記用紙領域に対応して設けられ前記周面を加熱する第1ヒータと、前記非用紙領域に対応して設けられ前記周面を加熱する第2ヒータと、前記用紙領域側の温度を検出する第1センサと、前記非用紙領域側の温度を検出する第2センサと、を備えたインクジェット印刷装置における印刷媒体加熱方法であって、
前記用紙領域側の目標温度である第1目標温度を提供する第1目標温度提供工程と、
前記非用紙領域側の目標温度である第2目標温度を提供する第2目標温度提供工程と、
前記第1目標温度および前記第1センサの検出温度から算出される第1デューティ比に基づき、最大デューティ比以下のデューティ比の第1ヒータ駆動信号で前記第1ヒータを駆動する工程と、
前記第2目標温度および前記第2センサの検出温度から算出される第2デューティ比の第2ヒータ駆動信号で前記第2ヒータを駆動する工程と、
前記第1ヒータおよび前記第2ヒータによる前記周面の加熱が行われた状態で前記用紙領域側の温度を前記第1センサによって検出して検出温度を出力する温度検出工程と、
前記第1目標温度と前記第1センサによって検出される検出温度とを参照して、前記第2ヒータによる前記用紙領域の補助加熱が必要か判断する判断工程と、
前記判断工程により前記用紙領域の補助加熱が必要と判断された場合に、前記第1デューティ比と前記最大デューティ比との差分に基づいて前記用紙領域における不足熱量相当値を求め、前記第2ヒータ駆動信号のデューティ比を、前記第2デューティ比と前記不足熱量相当値に対応する補助加熱デューティ比とを合算して求める値とする工程と、を備えた印刷媒体加熱方法。 - 印刷媒体を搬送する搬送部と、前記搬送部によって搬送される印刷媒体に対してインク滴を吐出して前記印刷媒体に対して印刷を行うプリンタ部と、前記印刷媒体の搬送方向に直交する方向において長尺で、前記プリンタ部による印刷後の印刷媒体が接触する周面を備え、前記周面が、前記印刷媒体の全幅または大半が接触する用紙領域と、前記用紙領域以外の非用紙領域と、を含むヒートローラと、前記用紙領域に対応して設けられ前記周面を加熱する第1ヒータと、前記非用紙領域に対応して設けられ前記周面を加熱する第2ヒータと、前記用紙領域側の温度を検出する第1センサと、前記非用紙領域側の温度を検出する第2センサと、を備えたインクジェット印刷装置における印刷媒体加熱方法であって、
前記用紙領域側の目標温度である第1目標温度を提供する第1目標温度提供工程と、
前記非用紙領域側の目標温度である第2目標温度を提供する第2目標温度提供工程と、
前記第1目標温度および前記第1センサの検出温度から算出される第1デューティ比に基づき、最大デューティ比以下のデューティ比の第1ヒータ駆動信号で前記第1ヒータを駆動する工程と、
前記第2目標温度および前記第2センサの検出温度から算出される第2デューティ比の第2ヒータ駆動信号で前記第2ヒータを駆動する工程と、
前記第1ヒータおよび前記第2ヒータによる前記周面の加熱が行われた状態で前記用紙領域側の温度を前記第1センサによって検出して検出温度を出力する温度検出工程と、
前記第1目標温度と前記第1センサによって検出される検出温度とを参照して、前記第2ヒータによる前記用紙領域の補助加熱が必要か判断する判断工程と、
前記判断工程により前記用紙領域の補助加熱が必要と判断された場合に、前記第1センサの検出温度と前記第1目標温度との差分に基づいて前記用紙領域における不足熱量相当値を求め、前記第2目標温度と前記不足熱量相当値とを合算して求める第3目標温度を設定し、前記第2ヒータ駆動信号のデューティ比を、前記第3目標温度および前記第2センサの検出温度から算出する値とする工程と、を備えた印刷媒体加熱方法。
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