JP2011183689A - 温度センサの校正方法、記録ヘッドの製造方法及びインクジェット記録装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ノズルから液体を吐出するインクジェット方式の記録ヘッドに設けられた温度センサであって、該記録ヘッド内の液体の温度を測定するための温度センサの校正方法において、前記記録ヘッドの置かれた環境温度を取得する環境温度取得工程と、前記記録ヘッド内に液体が充填された状態において前記温度センサの出力値を取得するセンサ出力値取得工程と、前記環境温度と前記出力値とに基づいて、前記出力値を補正するための補正係数を算出する算出工程と、前記補正係数を前記記録ヘッドの記憶手段に記憶させる記憶工程とを備えた温度センサの校正方法によって上記課題を解決する。
【選択図】 図7
Description
図1は、本発明の実施形態に係るインクジェット記録装置の構成例を示す全体構成図である。同図に示すように、本例のインクジェット記録装置100は、主として、給紙部112、処理液付与部(プレコート部)114、描画部116、乾燥部118、定着部120、及び排紙部122から構成されている。
給紙部112には、枚葉紙である記録媒体124が積層されており、給紙部112の給紙トレイ150から記録媒体124が一枚ずつ処理液付与部114に給紙される。記録媒体124として、紙種や大きさ(用紙サイズ)の異なる複数種類の記録媒体124を使用することができる。給紙部112において各種の記録媒体をそれぞれ区別して集積する複数の用紙トレイ(不図示)を備え、これら複数の用紙トレイの中から給紙トレイ150に送る用紙を自動で切り換える態様も可能であるし、必要に応じてオペレータが用紙トレイを選択し、若しくは交換する態様も可能である。なお、本例では、記録媒体124として、枚葉紙(カット紙)を用いるが、連続用紙(ロール紙)から必要なサイズに切断して給紙する構成も可能である。
処理液付与部114は、記録媒体124の記録面に処理液を付与する機構である。処理液は、描画部116で付与されるインク中の色材(本例では顔料)を凝集させる色材凝集剤を含んでおり、この処理液とインクとが接触することによって、インクは色材と溶媒との分離が促進される。
描画部116は、描画ドラム(「描画胴」或いは「ジェッティング胴」とも言う)170、用紙抑えローラ174、及びインクジェットヘッド172M,172K,172C,172Yを備えている。描画ドラム170は、処理液ドラム154と同様に、その外周面に爪形状の保持手段(グリッパー)171を備える。描画ドラム170に固定された記録媒体124は、記録面が外側を向くようにして搬送され、この記録面にインクジェットヘッド172M,172K,172C,172Yからインクが付与される。
乾燥部118は、色材凝集作用により分離された溶媒に含まれる水分を乾燥させる機構であり、図1に示すように、乾燥ドラム(「乾燥胴」とも言う)176、及び溶媒乾燥装置178を備えている。乾燥ドラム176は、処理液ドラム154と同様に、その外周面に爪形状の保持手段(グリッパー)177を備え、この保持手段177によって記録媒体124の先端を保持できるようになっている。
定着部120は、定着ドラム(「定着胴」とも言う)184、ハロゲンヒータ186、定着ローラ188、及びインラインセンサ190で構成される。定着ドラム184は、処理液ドラム154と同様に、その外周面に爪形状の保持手段(グリッパー)185を備え、この保持手段185によって記録媒体124の先端を保持できるようになっている。
図1に示すように、定着部120に続いて排紙部122が設けられている。排紙部122は、排出トレイ192を備えており、この排出トレイ192と定着部120の定着ドラム184との間に、これらに対接するように渡し胴194、搬送ベルト196、張架ローラ198が設けられている。記録媒体124は、渡し胴194により搬送ベルト196に送られ、排出トレイ192に排出される。搬送ベルト196による用紙搬送機構の詳細は図示しないが、印刷後の記録媒体124は無端状の搬送ベルト196間に渡されたバー(不図示)のグリッパーによって用紙先端部が保持され、搬送ベルト196の回転によって排出トレイ192の上方に運ばれてくる。
次に、ヘッド172K、172C、172M、172Yの構造について説明する。なお、各ヘッド172K、172C、172M、172Yの構造は共通しているので、以下では、これらを代表して符号50によってヘッドを示すものとする。
図5は、インクジェット記録装置100におけるインク供給系の構成を示した概要図である。同図に示すように、インクジェット記録装置100は、インク供給系としてインク供給タンク200、供給ポンプP1、温度調整部202、マニホールド204、回収ポンプP2、インク回収タンク210を備えている。
図6は、インクジェット記録装置100の制御系を示す要部ブロック図である。インクジェット記録装置100は、通信インターフェース70、システムコントローラ72、メモリ74、モータドライバ76、ヒータドライバ78、プリント制御部80、画像バッファメモリ82、ヘッドドライバ84等を備えている。
次に、ヘッド温度センサ40の校正方法について説明する。インクの温度、すなわちヘッド50の内部の温度については、吐出性確保、ノズル面結露の防止から、高精度での測定が必要となる。しかし、ヘッド温度センサ40は、その配置場所の制限やコスト上の問題から、高精度のセンサを用いることができない。このため、ヘッド温度センサ40を校正することにより、精密な温度測定を可能にしておく必要となる。
ここで、C2〜C0は、正温度(環境温度センサ42の測定値T)に基づいて下記の[表1]から選定する。[表1]に示す係数は、ヘッド温度センサ40に用いているサーミスタの特性を、温度領域毎に近似したときの係数である。
(数2) F=C2×Ts2+C1×Ts+C0 [単位:1/kΩ]
(数3) G=(((4095/D)−1)/6.2−1/1000)×A [単位:1/kΩ]
このGを用いると、最終的に校正された温度Tは、
(数4) T=B2×G2+B1×G+B0 [単位:℃]
と表される。
ヘッドモジュール毎の温度センサの校正により、ラインヘッド内の温度分布を精密に監視できるようになるため、検出した温度分布に基づいて各種フィードバック制御を行うことも可能である。
ラインヘッド内の温度分布に基づいて各ヘッドモジュール50’のインクの温度を制御することで、ヘッド内の温度分布を減少させることができ、その結果印字品質を向上させることができる。
個別温度調整部212の代わりに電磁バルブによってインクの温調を行ってもよい。図11は、各供給路206に電磁バルブ214を備えた場合のインク供給系の構成を示した概要図である。
図11に示すインク供給系の構成において、電磁バルブ214を用いて流量調整を行うことにより、ヘッドモジュール50’毎の温調を行ってもよい。
なお、ヘッド温度センサ40の補正係数の算出は、ヘッド50をインクジェット記録装置100に装着しない状態で行ってもよい。この場合には、各ヘッド温度センサ40の測定値を、図示しないインターフェースによりヘッド50の外部へ出力可能に構成しておけばよい。
Claims (13)
- ノズルから液体を吐出するインクジェット方式の記録ヘッドに設けられた温度センサであって、該記録ヘッド内の液体の温度を測定するための温度センサの校正方法において、
前記記録ヘッドの置かれた環境温度を取得する環境温度取得工程と、
前記記録ヘッド内に液体が充填された状態において前記温度センサの出力値を取得するセンサ出力値取得工程と、
前記環境温度と前記出力値とに基づいて、前記出力値を補正するための補正係数を算出する算出工程と、
前記補正係数を前記記録ヘッドの記憶手段に記憶させる記憶工程と、
を備えたことを特徴とする温度センサの校正方法。 - 前記センサ出力値取得工程は、前記記録ヘッドによる液体の吐出が行われていない状態において前記温度センサの出力値を取得することを特徴とする請求項1に記載の温度センサの校正方法。
- 前記記録ヘッドは液体を循環させるための循環流路を備え、
前記温度センサ出力値取得工程は、前記循環流路に液体が循環されていない状態において前記温度センサの出力値を取得することを特徴とする請求項1又は2に記載の温度センサの校正方法。 - ノズルから液体を吐出するインクジェット方式の記録ヘッドであって、該記録ヘッド内の液体の温度を測定するための温度センサを有する記録ヘッドと、
前記記録ヘッドに液体を導入する導入手段と、
前記導入手段に対して液体流路を介して連通する貯留手段と、
前記貯留手段から前記記録ヘッドへ液体を供給する送液手段と、
前記記録ヘッドの置かれた環境温度を取得する環境温度取得手段と、
前記記録ヘッド内に液体が充填された状態において前記温度センサの出力値を取得するセンサ出力値取得手段と、
前記環境温度と前記出力値とに基づいて、前記出力値を補正するための補正係数を算出する算出手段と、
前記温度センサの出力値を取得し、該取得した出力値を前記補正係数に基づいて補正して前記記録ヘッド内の液体の温度を算出する液体温度測定手段と、
前記記録ヘッドを制御してノズルから液体を吐出させる制御手段と、
を備えたことを特徴とするインクジェット記録装置。 - 前記補正係数を記憶する記憶手段を備え、
前記制御手段がノズルから液体を吐出させる際には、前記補正係数は予め記憶手段に記憶されていることを特徴とする請求項4に記載のインクジェット記録装置。 - 前記記録ヘッドは複数の温度センサを有し、
前記液体温度測定手段は、前記複数の温度センサから前記記録ヘッド内の液体の温度分布を算出し、
前記温度分布が正常か否かを判定する判定手段を備えたことを特徴とする請求項4又は5に記載のインクジェット記録装置。 - 前記記録ヘッドはそれぞれノズルを有する複数のモジュールから構成されるとともに、該モジュール毎に温度センサを有し、
前記モジュール毎の温度センサから得られたモジュール毎の液体の温度に基づいて、前記モジュール毎の液体の温度を制御する温度制御手段を備えたことを特徴とする請求項4又は5に記載のインクジェット記録装置。 - 前記導入手段は前記モジュール毎に液体を導入する個別流路を備え、
前記温度制御手段は、前記個別流路において液体を加熱及び/又は冷却する温調手段であ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。 - 前記導入手段は、前記モジュール毎に液体を導入する個別流路と、該個別流路毎に電磁バルブを備え、
前記温度制御手段は、前記電磁バルブにより液体を加熱する電磁バルブ制御手段であ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。 - 前記導入手段は、前記モジュール毎に液体を導入する個別流路と、該個別流路毎に液体の流量を制御可能な流量制御手段を備え、
前記温度制御手段は、前記流量制御手段により液体の流量を制御することにより前記モジュール毎の温度分布を均一にす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。 - 前記記録ヘッドはそれぞれノズルを有する複数のモジュールから構成されるとともに、該モジュール毎に温度センサを有し、
前記モジュール毎の温度センサから得られた液体の温度に基づいて、モジュール毎にノズルからの液体の吐出率を変更する吐出率変更手段を備えたことを特徴とする請求項4又は5に記載のインクジェット記録装置。 - ノズルから液体を吐出させるための駆動信号を生成する駆動信号生成手段を備え、
前記吐出率変更手段は、前記温度センサから得られた液体温度に応じてモジュール毎に前記駆動信号を変更して前記吐出率を変更することを特徴とする請求項11に記載のインクジェット記録装置。 - ノズルから液体を吐出するインクジェット方式の記録ヘッドであって、該記録ヘッド内の液体の温度を測定するための温度センサを有する記録ヘッドの製造方法において、
前記記録ヘッドの置かれた環境温度を取得する環境温度取得工程と、
前記記録ヘッド内に液体が充填された状態において前記温度センサの出力値を取得するセンサ出力値取得工程と、
前記環境温度と前記出力値とに基づいて、前記出力値を補正するための補正係数を算出する算出工程と、
前記補正係数を前記記録ヘッドの記憶手段に記憶させる記憶工程と、
を備えたことを特徴とする記録ヘッドの製造方法。
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