JP2019151039A - Image forming device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus.
従来、絶縁性の高い、樹脂フィルムや合成紙などのシート状記録材（以下「記録材」と総称する）は、その製造工程、コロナ処理などの表面処理工程、搬送工程などにおける摩擦帯電や剥離放電、コロナ放電により記録材に帯電した電荷が減衰せず、表面に残留する。これらの帯電電荷は、記録材表面に一様には分布せず、局所的に正負の両極性の電荷に帯電しているなど、不均一な状態であることが多い。このような絶縁性の高い記録材にインクジェット（ＩＪ）印字を行うと、記録材の帯電に起因して、次のような画像ノイズが生じることが分かっている。 Conventionally, sheet-like recording materials such as resin films and synthetic papers (hereinafter collectively referred to as “recording materials”), such as resin films and synthetic papers, which are highly insulating, are frictionally charged and peeled off during the manufacturing process, surface treatment process such as corona treatment, and transport process The charge charged on the recording material due to discharge and corona discharge does not decay and remains on the surface. In many cases, these charged charges are not uniformly distributed on the surface of the recording material and are in a non-uniform state, such as being locally charged to positive and negative charges. It has been found that when ink jet (IJ) printing is performed on such a highly insulating recording material, the following image noise occurs due to charging of the recording material.
記録材等が帯電していると、その帯電電荷とインクジェットヘッド間に形成される電界によって、インク液滴の飛翔特性が影響を受ける。それにより、飛翔速度や飛翔方向が変化し、インク液滴が記録材の意図しないところに着弾するなどの問題が生じる。特に液滴サイズが小さい場合、空気抵抗による減速が大きいため、電界の影響を受けやすく、ミストとなったインク液滴（副滴）が電界によってインクジェットヘッド側に戻されて付着したり、インク液滴が記録材の意図せぬところに付着して地汚れとなったりするなどの問題が発生する。目標の着弾位置からずれた副滴はサテライトとも呼ばれる。 When the recording material or the like is charged, the flying characteristics of the ink droplet are affected by the charged electric charge and the electric field formed between the inkjet heads. As a result, the flying speed and the flying direction change, causing problems such as ink droplets landing on unintended locations on the recording material. In particular, when the droplet size is small, the deceleration due to air resistance is large, so it is easily affected by the electric field, and the mist ink droplet (sub-droplet) is returned to the inkjet head side by the electric field and attached, or the ink liquid Problems occur such as droplets adhering to unintended locations on the recording material and becoming soiled. A sub-drop that deviates from the target landing position is also called a satellite.
図１に、インクジェット方式の画像形成処理における記録材の帯電と画像ノイズの関係を示す。図１は、インクジェットヘッド１０から射出された飛翔中のインク液滴が受ける影響を示したものである。
FIG. 1 shows a relationship between charging of a recording material and image noise in an inkjet image forming process. FIG. 1 shows the effect of flying ink droplets ejected from the
図１は、インクジェットヘッド１０から射出されたインク液滴が、体積の大きい主滴１１と、主滴１１の形成過程で生じた副滴１１ａ（ミスト）で構成される場合を示している。図１において空気抵抗の大きい副滴１１ａに着目し、副滴１１ａがプラス電荷を持っている場合を考える。記録材Ｍが比較的一様にプラス帯電し、図１において垂直方向電界が形成されている場所では、副滴１１ａは、飛翔方向とは逆方向のインクジェットヘッド１０へ向かう静電気力を受ける（図１中央部）。
FIG. 1 shows a case where an ink droplet ejected from an
また、記録材Ｍの帯電ムラにより水平方向電界が形成されている場所（図１左側及び右）では、主滴１２の形成過程で生じた副滴１２ａが記録材Ｍ表面に近接すると横方向の静電気力を受ける。このような静電気力によって、インク液滴の速度や方向が変化した結果、本来意図した位置とは異なる位置に副滴１２ａが着弾し、画像ノイズとなる。また、静電気力によって副滴１１ａがインクジェットヘッド１０に付着するとインクジェットヘッド１０の汚れとなり、特に副滴１１ａがノズル近傍に付着すると射出曲がり等の不具合を引き起こす。
Further, in a place where a horizontal electric field is formed due to uneven charging of the recording material M (left and right in FIG. 1), when the
このように、インクジェット記録装置において印字前の記録材Ｍが帯電していると、サテライトやインク液滴の着弾位置ずれなどが発生し、それらが画像不良の要因となる。特に樹脂フィルムなどの絶縁性が高く接触帯電や摩擦帯電のしやすい記録材において問題となる。 As described above, when the recording material M before printing is charged in the ink jet recording apparatus, a landing position deviation of satellites or ink droplets occurs, which causes image defects. In particular, it becomes a problem in a recording material having a high insulation property such as a resin film, which is easily subjected to contact charging or friction charging.
従来の除電方法として、表面電位計を用いて記録材Ｍの表面の電位を測定し、イオナイザ等の除電器を使って測定結果に基づいて記録材Ｍの除電を行うことが知られている。しかし、図２に示すように、１つの表面電位計１４で検出できる領域（検出領域Ａｒ）は、記録材Ｍの幅（例えば搬送方向に直交する方向の長さ）に比べて極めて狭く、このため検出領域Ａｒ内の帯電よりも強帯電している部分に対しては除電不足となり、帯電ムラが残ってしまう場合がある。
As a conventional static elimination method, it is known to measure the surface potential of the recording material M using a surface potentiometer and to neutralize the recording material M based on the measurement result using a static eliminator such as an ionizer. However, as shown in FIG. 2, the region (detection region Ar) that can be detected by one
また、図３に示すように、表面電位計１４で検出できる分解能は粗く（図３の（１）（２））、表面電位計１４は微小領域の帯電状態を均して検出してしまうために（図３の（３））、実際の記録材Ｍの帯電ムラ（帯電部１３）に対して除電不足となってしまう場合がある。図３の（３）に示すように、表面電位計１４で測定された帯電部１３の電位Ｖ２は、実際の電位Ｖ１よりもずっと低いものになっている。一般的な表面電位計では、被測定物との距離が３ｍｍであるとき検出領域Ａｒの幅（分解能）が１０〜１５ｍｍであり、被測定物との距離を近づけても５〜６ｍｍ程度の分解能にしかならない。
Further, as shown in FIG. 3, the resolution that can be detected by the surface
例えば記録材の除電を行う技術として、特許文献１に開示されたものがある。特許文献１には、インクジェットヘッドより絶縁性の記録媒体に液滴を吐出して記録するインクジェット記録装置であって、記録媒体の帯電を中和する中和手段と、記録媒体の帯電状態を検出する検出部と、検出結果に基づいて中和手段が発生するイオンの量を制御する制御手段と、記録媒体に接触し、アース接続された導電性部材と、を有するインクジェット記録装置が開示されている。
For example, there is a technique disclosed in
上述したように表面電位計は、使用される記録材の大きさに対して検知できる領域が狭く、また微少領域の帯電ムラを検出するには分解能が粗いため、精度よく帯電ムラを検出することが困難であった。このため、除電器による除電が不十分な場合、スタチックマークと呼ばれる放電跡画像不良や、スジとして視認できる画像不良等が発生するという問題がある。また、むやみに除電出力を上げて除電器を使用すると、オゾンの発生や除電部の耐久性に悪影響が出るという問題があった。 As described above, the surface potential meter has a narrow detection area for the size of the recording material used, and the resolution is coarse to detect the charging unevenness in the minute area. It was difficult. For this reason, when the charge removal by the charge eliminator is insufficient, there is a problem that a discharge trace image defect called a static mark, an image defect that can be visually recognized as a streak, or the like occurs. In addition, if the static elimination output is increased and the static eliminator is used, there is a problem that the generation of ozone and the durability of the static elimination section are adversely affected.
特許文献１には、帯電を中和する手段としてイオナイザの開示があるが、特許文献１に記載のものは、フィルムの帯電ムラ部の閉じた電気力線によってイオナイザで生成した電荷には静電気力が作用せず、帯電ムラに応じた電荷供給が困難である（帯電ムラを十分に消すことができない）。
上記の状況から、記録材の帯電ムラを精度よく検知し、帯電ムラに起因する画像不良を防止する手法が要望されていた。 From the above situation, there has been a demand for a technique for accurately detecting charging unevenness of a recording material and preventing image defects due to charging unevenness.
本発明の一態様の画像形成装置は、顔料を吐出して記録材に印字を行う記録ヘッド部と、該記録ヘッド部よりも記録材搬送方向の上流側に配置された、記録材の表面の除電を行う除電部と、記録ヘッド部よりも記録材搬送方向の下流側に配置された、記録ヘッド部により記録材に印字されたドットの形状を検知するドット形状検知部と、該ドット形状検知部により検知されたドットの形状に応じて、除電部の出力を制御する制御部と、を備える。 An image forming apparatus according to an aspect of the present invention includes a recording head unit that prints on a recording material by discharging pigment, and a surface of the recording material that is disposed upstream of the recording head unit in the recording material conveyance direction. A neutralization unit that performs neutralization, a dot shape detection unit that is disposed downstream of the recording head unit in the recording material conveyance direction and that detects the shape of dots printed on the recording material by the recording head unit, and the dot shape detection A control unit that controls the output of the static elimination unit in accordance with the shape of the dots detected by the unit.
本発明の少なくとも一態様によれば、ドット形状検知部により記録材の帯電ムラを精度よく検知し、その検知結果に基づいて除電部の除電出力を制御することができる。それにより、帯電ムラに起因する画像不良の防止が精度良く行える。
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
According to at least one aspect of the present invention, it is possible to accurately detect charging unevenness of the recording material by the dot shape detection unit, and to control the charge removal output of the charge removal unit based on the detection result. As a result, it is possible to prevent image defects caused by uneven charging accurately.
Problems, configurations, and effects other than those described above will be clarified by the following description of embodiments.
以下、本発明を実施するための形態（以下、「実施形態」と記述する）の例について、添付図面を参照しながら説明する。本明細書及び添付図面において実質的に同一の機能又は構成を有する構成要素については、同一の符号を付して重複する説明を省略する。 Hereinafter, an example of a mode for carrying out the present invention (hereinafter referred to as “embodiment”) will be described with reference to the accompanying drawings. In the present specification and the accompanying drawings, components having substantially the same function or configuration are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
まず、本発明の一実施形態についての説明に先立って、記録材表面の帯電ムラとドット形状との関係について説明する。本発明者らは、記録材Ｍ表面の帯電ムラとドット形状について測定や考察を重ねた結果、帯電ムラとドット形状に関係性があることが新たに判明した。従来、記録材とインクジェットヘッド２４２（図１１参照）との間の距離と記録材Ｍに着弾後のドット形状、又は、紙種とドット形状には、それぞれ関係性があることが知られていたが、記録材の帯電ムラとドット形状との関係性は知られていなかった。 First, prior to the description of one embodiment of the present invention, the relationship between the charging unevenness on the surface of the recording material and the dot shape will be described. As a result of repeated measurement and consideration on the charging unevenness and the dot shape on the surface of the recording material M, the present inventors have newly found that there is a relationship between the charging unevenness and the dot shape. Conventionally, it has been known that there is a relationship between the distance between the recording material and the inkjet head 242 (see FIG. 11) and the dot shape after landing on the recording material M, or the paper type and the dot shape. However, the relationship between the charging unevenness of the recording material and the dot shape has not been known.
具体的には、記録材Ｍに帯電ムラが存在すると、記録材Ｍの平面方向の電界によりドット形状が変形し、このとき帯電ムラが大きいほどドット形状の変形量が大きいことが判明した。目視による画像品質としては、帯電ムラは画像スジとして視認される。 More specifically, it is found that when there is uneven charging on the recording material M, the dot shape is deformed by the electric field in the plane direction of the recording material M, and the deformation amount of the dot shape increases as the charging unevenness increases. As the visual image quality, the charging unevenness is visually recognized as an image streak.
図４に、記録材Ｍの表面の帯電ムラとドット形状の一例を示す。
図４の左側は、記録材Ｍの帯電ムラΔが２００Ｖの例を示し、図４の右側は、記録材Ｍの帯電ムラΔが５００Ｖの例を示す。印字条件は以下の通りである。
・記録材Ｍ：ＰＥＴ（polyethylene terephthalate）
・ドット間距離：１４０μｍ
・ドット径：６０μｍ
FIG. 4 shows an example of charging unevenness and dot shape on the surface of the recording material M.
The left side of FIG. 4 shows an example in which the charging unevenness Δ of the recording material M is 200V, and the right side of FIG. 4 shows an example in which the charging unevenness Δ of the recording material M is 500V. The printing conditions are as follows.
Recording material M: PET (polyethylene terephthalate)
・ Distance between dots: 140μm
・ Dot diameter: 60μm
図４の左側に示す記録材Ｍの表面には、複数のドットが印字されている。この記録材Ｍの左側領域Ａ１と右側領域Ａ２では、帯電電位が異なるために中央部縦方向に帯電ムラΔ“２００Ｖ”が発生している。この帯電ムラが発生している部分（電位の段差）に相当する、左側領域Ａ１と右側領域Ａ２との帯電ムラ境界Ｂ１（一点鎖線）には、矢印で示す境界線に垂直な方向に電界Ｅ１が発生する。帯電ムラ境界Ｂ１上に存在するドットＤ１の形状は、電界Ｅ１の静電気力により、円が潰れて楕円のような形状に変形している。帯電ムラ境界Ｂ１上ではなく、左側領域Ａ１又は右側領域Ａ２のいずれかに付着したドットＤの形状は、変形のない略円である。 A plurality of dots are printed on the surface of the recording material M shown on the left side of FIG. In the left side area A1 and right side area A2 of the recording material M, charging potentials are different, and thus charging unevenness Δ "200V" occurs in the central portion in the vertical direction. An electric field E1 in a direction perpendicular to the boundary indicated by an arrow is present at a charging unevenness boundary B1 (one-dot chain line) between the left region A1 and the right region A2 corresponding to the portion where the uneven charging occurs (potential step). Will occur. The shape of the dot D1 present on the charging unevenness boundary B1 is deformed into an ellipse shape due to the circle being crushed by the electrostatic force of the electric field E1. The shape of the dots D attached to either the left side area A1 or the right side area A2 instead of on the charging unevenness boundary B1 is a substantially circular shape without deformation.
図４の右側に示す記録材Ｍの表面にも、複数のドットが印字されている。この記録材Ｍの左側領域Ａ１と右側領域Ａ２でも、中央部縦方向に“５００Ｖ”の帯電ムラΔが発生している。左側領域Ａ１と右側領域Ａ２との帯電ムラ境界Ｂ２（一点鎖線）には、矢印で示す境界線に垂直な方向に電界Ｅ２が発生する。帯電ムラΔの大きさは“５００Ｖ”であり、図４の左側に示す“２００Ｖ”の帯電ムラΔと比較して大きいため、矢印の長さで表しているように、電界Ｅ２の大きさは電界Ｅ１よりも大きい。そのため、帯電ムラ境界Ｂ２上に存在するドットＤ２の形状は、電界Ｅ２の静電気力により、円が潰れてさらにより長い楕円状に変形している。帯電ムラ境界Ｂ２上ではなく、左側領域Ａ１又は右側領域Ａ２のいずれかに付着したドットＤの形状は、変形のない略円である。 A plurality of dots are also printed on the surface of the recording material M shown on the right side of FIG. Also in the left side area A1 and right side area A2 of the recording material M, a charging unevenness Δ of “500 V” occurs in the central portion in the vertical direction. An electric field E2 is generated in a direction perpendicular to the boundary indicated by the arrow at the charging unevenness boundary B2 (one-dot chain line) between the left region A1 and the right region A2. The magnitude of the charging unevenness Δ is “500 V”, which is larger than the charging unevenness Δ of “200 V” shown on the left side of FIG. 4, so that the magnitude of the electric field E2 is represented by the length of the arrow. It is larger than the electric field E1. Therefore, the shape of the dot D2 existing on the charging unevenness boundary B2 is deformed into a longer elliptical shape due to the circle being crushed by the electrostatic force of the electric field E2. The shape of the dots D attached to either the left side area A1 or the right side area A2 instead of on the charging unevenness boundary B2 is a substantially circular shape without deformation.
図５は、記録材Ｍの帯電ムラとドット変形比との関係の一例を示すグラフである。図５の横軸は帯電ムラΔ（Ｖ）を示し、縦軸はドット変形比を示す。図５においては、５つの測定点をプロットして特性曲線を求めた。図５からは、帯電ムラΔが大きくなるほどドット変形比が大きくなることがわかる。つまり、帯電ムラΔとドット変形比には、正の相関がある。 FIG. 5 is a graph showing an example of the relationship between the charging unevenness of the recording material M and the dot deformation ratio. The horizontal axis of FIG. 5 indicates charging unevenness Δ (V), and the vertical axis indicates the dot deformation ratio. In FIG. 5, a characteristic curve was obtained by plotting five measurement points. FIG. 5 shows that the dot deformation ratio increases as the charging unevenness Δ increases. That is, there is a positive correlation between the charging unevenness Δ and the dot deformation ratio.
このことから、ドット変形比に応じて帯電ムラΔを打ち消す方向に除電出力を制御すればよいことがわかる。そこで、本発明者らは、記録材Ｍに印字されたドットの形状を検知し、ドット形状の検知結果に基づいて記録材の帯電ムラを判断し、インクジェットヘッド２４２よりも上流に配置された除電部を制御して記録材の帯電ムラを抑制する構成を考えた。従来、表面電位計による表面電位の検知結果に基づいて、除電出力を制御する技術は知られていたが、ドット形状に基づく除電出力の制御は行われていない。
From this, it can be seen that the neutralization output may be controlled in a direction to cancel the charging unevenness Δ in accordance with the dot deformation ratio. Therefore, the present inventors detect the shape of dots printed on the recording material M, determine charging unevenness of the recording material based on the detection result of the dot shape, and eliminate static electricity disposed upstream of the
＜一実施形態＞
図６は、一実施形態に係るインクジェット記録装置が備える記録ヘッド部の周辺の構成例を示す説明図である。図６に示すように、インクジェット記録装置１は、記録材Ｍのテンションを維持するためのテンションローラー６１、第１の対向ローラー６２、及び第２の対向ローラー６３を備えている。記録材Ｍの搬送方向の上流からテンションローラー６１、第１の対向ローラー６２、及び第２の対向ローラー６３の順に配置されており、記録材Ｍが、テンションローラー６１、第１の対向ローラー６２、及び第２の対向ローラー６３に巻き掛けられている。ここでは、記録材Ｍに、厚み25μmのロール状の絶縁性ＰＥＴフィルムが用いられる。記録材Ｍは、図示しない給送装置により矢印方向に、40m/分の速さで連続的に搬送移動される。
<One Embodiment>
FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating a configuration example of the periphery of the recording head unit included in the ink jet recording apparatus according to the embodiment. As shown in FIG. 6, the ink
加熱部２３は、制御部４０の制御により、近傍を通過する記録材Ｍが所定の温度となるように発熱を行う。なお、図６では、加熱部２３がテンションローラー６１の上流側に配置されているが、加熱部２３はヘッドユニット２４の上流側に配置されていればよい。例えば、加熱部２３を、搬送経路上のテンションローラー６１と第１の対向ローラー６２の間、又は、第１の対向ローラー６２と第２の対向ローラー６３の間に配置してもよい。
Under the control of the
印字を行うヘッドユニット２４（記録ヘッド部の一例）に対して、搬送方向の上流側に配置され、記録材Ｍを帳架搬送している第１の対向ローラー−６２は、電気的に接地された金属ローラーである。記録材Ｍを挟んで第１の対向ローラー−６２の対向側には、第１の除電部２７及び第２の除電部２８が設けられている。第１の対向ローラー６２は金属でなくとも導電性（低抵抗）の材料で構成され、接地されていればよい。また、第１の対向ローラー６２の表面は、ＰＥＴフィルム等の記録材Ｍと隙間なく密着できるような表面性を持つ材料が望ましい。第１の対向ローラー６２と記録材Ｍの密着性を高めることで、記録材Ｍに帯電する電子やイオン等の電荷が、第１の対向ローラー６２に接続されたアース線に流れやすくなり、記録材Ｍをより効率よく除電できる。
The
第１の除電部２７及び第２の除電部２８として、コロナ帯電器やローラー帯電器などを用いることができる。本実施形態では、主走査方向に延在するワイヤー状のコロナ放電電極２７ａ（２８ｂ）と被帯電体（本実施形態では記録材Ｍ）の間にグリッド電極２７ｂ（２８ｂ）を設けた、スコロトロン帯電器（コロナ帯電器の一種）を用いている。スコロトロン帯電器は、グリッド電極２７ｂへ印加される電圧によってグリッド電極２７ｂを介して記録材Ｍへ供給する電荷量を調整する。即ち、コロナ放電電極２７ａ（２８ａ）による電荷生成とグリッド電極２７ｂ（２８ｂ）による電界形成の２つの機能を分離でき、記録材Ｍの静電容量に応じた電荷供給量が得られる。この場合、グリッド電極は、放電電極の一例とも言える。また、スコロトロン帯電器は、電界を形成するグリッド電極２７ｂ（２８ｂ）を記録材Ｍに近接して配置できる。このことから、スコロトロン帯電器は、帯電ムラの均一化及び帯電量調整の点で特に好ましい。
As the first
第２の対向ローラー６３の表面に対向するように、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）に対応して４つのヘッドユニット２４（記録ヘッド部の一例）が配置される。各ヘッドユニット２４は、４つの色のうち対応する色のインク(顔料)の液滴を、それぞれのインクジェットヘッド２４２（後述する図１１参照）から吐出する。４つのヘッドユニット２４は、４色のインクをそれぞれ独立して記録材Ｍに吐出して記録材Ｍに付着させ、記録材Ｍにカラー画像を形成（印字）する。
Four head units 24 (an example of a recording head unit) correspond to yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) so as to face the surface of the second facing
４つのヘッドユニット２４の下流側には、定着部２５が配置されている。本実施形態では、紫外線硬化型インクを使用する。４つのヘッドユニット２４により記録材Ｍに形成された画像は、定着部２５が備える紫外線照射光源（ＵＶランプ）からの紫外線照射によりインクが硬化されて、定着画像が得られる。
A fixing
定着部２５の下流側に第１のドット形状検知部２９が配置されるとともに、さらに第１のドット形状検知部２９よりも下流側に第２のドット形状検知部３０が配置されている。第１のドット形状検知部２９及び第２のドット形状検知部３０は、ドット形状検知部の一例であり、ヘッドユニット２４により記録材Ｍに印字されたドットの形状を検知するものである。
A first dot
また、本実施形態では、第１のドット形状検知部２９は、記録材Ｍの搬送方向に直交する方向（主走査方向）におけるドットの位置を検知し、検知結果を制御部４０（図１１参照）へ出力する。また、第２のドット形状検知部３０は、第１のドット形状検知部２９により主走査方向上の位置が検知された該当ドットの形状を検知し、検知結果を制御部４０へ出力する。制御部４０は、第２のドット形状検知部３０で検知されたドットの形状から、当該ドットの変形率を計算し、そのドットの変形率に基づいて第１の除電部２７及び第２の除電部２８の出力を決定する。本実施形態では、第２のドット形状検知部３０は、第１のドット形状検知部２９よりも解像力が高い、即ち高分解能である。
In the present embodiment, the first dot
第１のドット形状検知部２９及び第２のドット形状検知部３０は、それぞれＣＣＤイメージセンサ又はＣＭＯＳセンサ（撮像素子）を用いて構成されるとともに、記録材Ｍの表面に近接して対向配置される。上流側に配置された第１のドット形状検知部２９として、例えば６００ｄｐｉの解像力を持ち、図７に示すように、記録材Ｍの主走査方向の全幅（若しくは画像形成領域の全域）を検知できる長さのものが配置されている。このような第１のドット形状検知部２９により得られた検知結果を利用して、印字テストモードを実行したときの画像スジの発生場所を特定する。図４に示したように、記録材Ｍの帯電ムラはその境界でドット形状が変形し、スジ状のノイズとして視認される。
The first dot
一方、下流側の第２のドット形状検知部３０は、例えば４８００ｄｐｉの解像力を持つ。また、図７に示すように、第２のドット形状検知部３０の長さは、第１のドット形状検知部２９の長さよりも短い。そのため、第２のドット形状検知部３０は、移動駆動部３１（図１１参照）及び不図示の移動機構により、主走査方向に移動できるように構成されている。移動駆動部３１は、例えば回転モーターや直動モーターなどである。このように構成される第２のドット形状検知部３０は、第１のドット形状検知部２９で検知された画像スジの発生位相（発生位置）へ移動して、印字されたドットの読み取りを行い、ドット形状を検知する。
On the other hand, the second
図８は、第１のドット形状検知部２９及び第２のドット形状検知部３０の例を示す説明図である。ドット形状検知部は、上記形態に限定されるものではない。以下、第１のドット形状検知部２９について説明するが、第２のドット形状検知部３０についても同様のことが言える。
FIG. 8 is an explanatory diagram illustrating an example of the first dot
図８Ａに示すように、初めから高密度及び高解像度のイメージセンサからなる第１のドット形状検知部２９を、主走査方向の全域に配置してもよい。ただし、非常に高コストとなる。図８Ａに示す第１のドット形状検知部２９単体は、図８Ｂの第１のドット形状検知部２９単体、及び図８Ｃに示す又は第１のドット形状検知部２９を構成するドット形状検知部２９−１〜２９−４よりも、光電変換素子（画素）の数が多い。
As shown in FIG. 8A, the first dot
第１のドット形状検知部２９の解像度を上げる方法として、例えば図８Ｂのように、第１のドット形状検知部２９と印字面（ドットＤ）との間に、レンズ状の物質を配置して光学的に高解像としてもよい。この場合、ドットＤの拡大光学像が、第１のドット形状検知部２９に射影される。
As a method for increasing the resolution of the first dot
また、図８Ｃに示すように、第１のドット形状検知部２９を、１ピッチ未満ずつ位相をずらして並べて配置した複数のドット形状検知部２９−１〜２９−４で構成してもよい。
Further, as shown in FIG. 8C, the first dot
なお、本実施形態では、ドット形状検知部として、第１のドット形状検知部２９及び第２のドット形状検知部３０の２つを備えた例を示したが、ドット形状検知部を一個、又は、３個以上から構成してもよい。
In addition, in this embodiment, although the example provided with two of the 1st dot
図９は、一実施形態に係るドット変形比の算出方法を示す説明図である。
図９Ａに示すように、制御部４０は、第２のドット形状検知部３０で検知したドットＤの形状に対して、その最も長い長辺ｎとその長辺に直交する最大長さの短辺ｗとの比（円形度に相当）を割り出す。そして、制御部４０は、予め設定して記憶部４４に記憶してある、ドット変形比と除電出力の対応テーブル（図示略）から、上流側にある第１の除電部２７のグリッド電圧Ｖｇを決定し、この決定値に基づいて第１の直流電源部２７１を制御する。なお、対応テーブルを例に挙げて説明したが、図１０に示すような特性曲線の対応式を求め、対応式からグリッド電圧Ｖｇを決定するようにしてもよい。
FIG. 9 is an explanatory diagram illustrating a dot deformation ratio calculation method according to an embodiment.
As shown in FIG. 9A, the
図１０に、ドット変形比と第１の除電部２７のグリッド電圧Ｖｇ（Ｖ）との関係の一例を示す。図１０の例では、ドット変形比と第１の除電部２７のグリッド電圧Ｖｇとの間には、正の相関がある。
FIG. 10 shows an example of the relationship between the dot deformation ratio and the grid voltage Vg (V) of the first
第１の除電部２７の出力極性は、正極性としており、またグリッド電圧Ｖｇは、記録材Ｍの帯電ムラの大きさよりも大きい出力値としている。これは、上流側の第１の除電部２７により記録材Ｍの帯電ムラを正極性に揃えることを目的とするものである。次に、下流側にある第２の除電部２８でコロナ放電電極２８ａのワイヤー電流を負極性、グリッド電圧Ｖｇを０Ｖとすることにより、記録材Ｍの帯電ムラを消去する。
The output polarity of the first
または、図９Ｂに示す方法を用いて、ドット変形比（ドット形状の変化量）を求めることもできる。ある画像形成条件で印字を行った場合に、記録材Ｍに付着したドットＤｓの形状は略円である。そこで、このときのドットＤｓの円周長を予め求めて基準円周長とし、変形したドットの円周長と基準円周長を比較することにより、ドット形状の変化量が求められる。ドットの直径がＲの場合、当該ドットの円周長は「πＲ」である。 Alternatively, the dot deformation ratio (the amount of change in dot shape) can also be obtained using the method shown in FIG. 9B. When printing is performed under certain image forming conditions, the shape of the dots Ds adhering to the recording material M is substantially a circle. Therefore, the amount of change in the dot shape is obtained by obtaining the circumference of the dot Ds at this time in advance as the reference circumference and comparing the circumference of the deformed dot with the reference circumference. When the dot diameter is R, the circumferential length of the dot is “πR”.
なお、第１の除電部２７及び第２の除電部２８において、除電だけでなく、ミスト（図１の副滴１１ａ）によるヘッド汚れやサテライト（副滴１２ａ）に対して、下流側の第２の除電部２８で記録材Ｍを狙いの値に均一に帯電させ、インクジェットヘッド２４２と記録材Ｍとの間の電界によりヘッド汚れを抑制するといったことも可能である。
In the first
上述した一実施形態に係るドット形状の検知方法や除電部（第１の除電部２７、第２の除電部２８）の構成は、この例に限らない。インクの特性や記録材Ｍの特性に合わせて、適宜帯電ムラとドット変形比（変形量）の関係を求め、除電部（第１の除電部２７及び第２の除電部２８）の出力にフィードバックすればよい。
The dot shape detection method and the configuration of the charge removal units (the first
［インクジェット記録装置の制御系］
次に、インクジェット記録装置１の制御系の構成について説明する。図１１は、インクジェット記録装置１の制御系の一例を示すブロック図である。
[Control system of inkjet recording apparatus]
Next, the configuration of the control system of the
図１１に示すように、インクジェット記録装置１は、制御部４０を備えている。制御部４０は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）４１と、ＣＰＵ４１の作業領域として使用されるＲＡＭ（Random Access Memory）４２と、ＣＰＵ４１が実行するプログラム等を記憶するためのＲＯＭ（Read Only Memory）４３と、を有する。さらに、制御部４０は、大容量記憶装置としてのハードディスクドライブ（ＨＤＤ）等からなる記憶部４４を有している。記憶部４４には、画像読取部２６が読み取った画像のデータ、帯電調整を行うための情報、インクジェットヘッド２４２のノズルの吐出不良を検出するためのテストチャート、ノズルの吐出不良検出動作を行うための情報などが格納される。
As shown in FIG. 11, the
また、インクジェット記録装置１は、不図示の画像形成ドラム、用紙排出部や用紙反転部等の搬送系の駆動を行う搬送駆動部５１と、操作表示部５２と、入出力インターフェース５３とを有している。
In addition, the
制御部４０のＣＰＵ４１は、加熱部２３、ヘッドユニット２４、定着部２５、画像読取部２６、ＲＡＭ４２、ＲＯＭ４３、及び記憶部４４にそれぞれシステムバス５４を介して接続され、装置全体を制御する。また、ＣＰＵ４１は、搬送駆動部５１、操作表示部５２、入出力インターフェース５３にそれぞれシステムバス５４を介して接続されている。
The
操作表示部５２は、液晶表示装置（ＬＣＤ）又は有機ＥＬＤ（Electro Luminescence Display）等のディスプレイからなるタッチパネルである。この操作表示部５２は、ユーザに対する指示メニュー、ノズルの吐出検出動作に関する情報や取得した画像データに関する情報等を表示する。さらに、操作表示部５２は、複数のキーを備え、ユーザのキー操作による各種の指示、文字、数字などのデータの入力を受け付ける入力部としての役割を持つ。
The
入出力インターフェース５３は、外部装置４と通信可能に接続されている。そして、入出力インターフェース５３は、外部装置４から印刷ジョブ（画像データ、出力設定）を受信する。入出力インターフェース５３は、受信した画像データを制御部４０に出力する。そして、制御部４０は、入出力インターフェース５３から受信した画像データを画像処理する。また、制御部４０が、受信した画像データに対し、必要に応じて、シェーディング補正、画像濃度調整、画像圧縮等の画像処理を行うように構成してもよい。
The input /
また、ヘッドユニット２４は、制御部４０によって画像処理された画像データを受け取り、画像データに基づいて記録材Ｍ上に所定の画像を形成する。具体的には、ヘッドユニット２４は、ヘッド駆動部２４１を駆動することで、インクジェットヘッド２４２からインクを所定の位置に吐出させる。ヘッドユニット２４の上流側には、制御部４０の制御により、近傍を通過する記録材Ｍが所定の温度となるように発熱を行う加熱部２３が設けられている。
Further, the
ヘッドユニット２４は、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、及びブラック（Ｋ）のに応じて４つ設けられている。４つのヘッドユニット２４は、記録材Ｍの搬送方向に対して上流側から、イエロー、マゼンダ、シアン、ブラックの順に配置されている。
Four
ヘッドユニット２４は、記録材Ｍの搬送方向と直交する方向（主走査方向）において記録材Ｍの全体を覆う長さ（幅）に設定されている。すなわち、インクジェット記録装置１は、ワンパス方式のラインヘッド型インクジェット記録装置である。４つのヘッドユニット２４は、それぞれ吐出するインクの色が異なるのみで、互いに同一の構成を有している。
The
本実施形態では、ヘッドユニット２４による記録材Ｍへの画像形成に先立って、制御部４０が第１の直流電源部２７１及び第２の直流電源部２８１を制御して、第１の除電部２７及び第２の除電部２８が供給する電荷を制御し、記録材Ｍの帯電を調整する（図３参照）。制御部４０は、記録材Ｍの種類（例えば絶縁性や抵抗の情報）や画像形成条件（例えば画像濃度や印字面積率）などの情報に基づいて、第１の除電部２７及び第２の除電部２８から供給する電荷量を調整する。
In the present embodiment, prior to the image formation on the recording material M by the
また、制御部４０は、第１のドット形状検知部２９及び第２のドット形状検知部３０からそれぞれ検知結果を受信し、記録材Ｍ上の画像スジの検知、及び該当画像スジにおけるドット形状の変形の判定を行う。
In addition, the
ヘッドユニット２４により記録材Ｍに形成された画像は、画像読取部２６によって読み取られ、その画像データが制御部４０に送られる。また、ノズルの吐出不良検出動作を行う際、制御部４０は、画像読取部２６から送られた画像データに基づいて吐出不良が生じているノズルを判別する。そして、制御部４０は、例えば、インクジェットヘッド２４２の吐出不良が発生したノズルに隣接するノズルからのインクの吐出量を増やすことで、ヘッドユニット２４の補正処理を行う。
The image formed on the recording material M by the
［除電処理手法の手順］
次に、インクジェット記録装置１による除電処理手法の手順例を説明する。
図１２は、インクジェット記録装置１による除電処理手法の手順例を示すフローチャートである。
[Procedure for static elimination processing]
Next, an example of the procedure of the charge removal processing method by the
FIG. 12 is a flowchart illustrating a procedure example of a charge removal processing method performed by the
インクジェット記録装置１において、制御部４０は、ジョブを開始する前、若しくは一のジョブと次のジョブの間に、印字テストモードを実行する。まず、制御部４０は、第１の直流電源部２７１及び第２の直流電源部２８１を制御して第１の除電部２７及び第２の除電部２８の除電出力をＯＦＦ（オフ）にした状態で、搬送駆動部５１により記録材Ｍを搬送する。
In the
次いで、制御部４０は、印字テストモードの画像データに基づいて各ヘッドユニット２４のヘッド駆動部２４１を制御し、インクジェットヘッド２４２からインクを吐出して記録材Ｍの主走査方向全域に複数の孤立ドット（ハーフトーン画像）を印字する（Ｓ１）。
Next, the
次いで、制御部４０は、記録材Ｍに印字された複数の孤立ドットに対し定着部２５から紫外線を照射して各孤立ドットを固化し、記録材Ｍに定着させる（Ｓ２）。
Next, the
次いで、制御部４０は、第１のドット形状検知部２９により記録材Ｍに印字された複数の孤立ドットを読み取り、画像スジの検知処理を行う（Ｓ３）。
Next, the
次いで、制御部４０は、読み取った複数の孤立ドットの画像から画像スジを検知したかどうかを判定し（Ｓ４）、画像スジが検知されなかった場合には（Ｓ４のＮＯ）、除電出力をＯＦＦしたままジョブを開始し、本フローチャートの処理を終了する。
Next, the
一方、制御部４０は、画像スジを検知した場合には（Ｓ４のＹＥＳ）、移動駆動部３１を制御して第２のドット形状検知部３０を画像スジが検知された位置（位相）に移動させる（Ｓ５）。
On the other hand, when the image streak is detected (YES in S4), the
次いで、制御部４０は、第２のドット形状検知部３０により記録材Ｍに印字された複数の孤立ドットを読み取り、画像スジが発生した部分に該当する孤立ドットの形状、及びドット変形比を計算する（Ｓ６）。
Next, the
次いで、制御部４０は、計算したドット変形比と所定値を比較し、該当孤立ドットの形状が変形しているかどうかを判定し（Ｓ７）、ドット形状の変形が検知されなかった場合には（Ｓ７のＮＯ）、除電出力をＯＦＦしたままジョブを開始し、本フローチャートの処理を終了する。
Next, the
次いで、制御部４０は、ドット形状の変形を検知した場合には（Ｓ７のＹＥＳ）、第１の除電部２７及び第２の除電部２８の除電出力がＯＮ（オン）であるかどうかを判定する（Ｓ８）。ここで、制御部４０は、除電出力がＯＦＦである場合には（Ｓ８のＮＯ）、例えば図１０のグラフを反映した対応式を用いドット形状変化（例えばドット変形比）に応じて、第１の除電部２７及び第２の除電部２８のそれぞれの除電出力を決定する（Ｓ９）。そして、制御部４０は、第１の除電部２７及び第２の除電部２８の各々の決定値に基づいて、第１の直流電源部２７１と第２の直流電源部２８１を動作させて第１の除電部２７及び第２の除電部２８の出力をＯＮし、記録材Ｍの表面の除電を行う（Ｓ１０）。
Next, when the deformation of the dot shape is detected (YES in S7), the
次いで、制御部４０は、ステップＳ１の処理に移行し、ヘッドユニット２４を制御し、記録材Ｍの主走査方向全域に複数の孤立ドット（ハーフトーン画像）を再度印字する（Ｓ１）。次いで、制御部４０は、印字した複数の孤立ドットの固化及び定着を行った後、第１のドット形状検知部２９により複数の孤立ドットの読み取りを行い、画像スジの有無を判定する（Ｓ２〜Ｓ４）。
Next, the
このように、制御部４０は、第１の除電部２７及び第２の除電部２８により除電出力が制御された、記録材Ｍの前回ドット形状変形が発生した位相のドット形状を、再度第１のドット形状検知部２９及び第２のドット形状検知部３０で読み取る。そして、制御部４０は、ドット形状の変形が検知されなかった場合には（Ｓ７のＮＯ）、ドット形状の変形が解消された（画像スジの発生がない）と判断して、ジョブを開始する。
In this way, the
一方、制御部４０は、画像スジが検知され（Ｓ４のＹＥＳ）、ドット形状の変形が検知された場合には（Ｓ７のＹＥＳ）、第１の除電部２７及び第２の除電部２８の出力がＯＮ（オン）であるかどうかを判定する（Ｓ８）。本実施形態では、第１の除電部２７及び第２の除電部２８の除電出力の調整（Ｓ９，Ｓ１０）が行われた場合には、第１の除電部２７及び第２の除電部２８の出力はＯＮ（オン）であると判定される（Ｓ８のＹＥＳ）。
On the other hand, when an image streak is detected (YES in S4) and a deformation of the dot shape is detected (YES in S7), the
そして、制御部４０は、ステップＳ８でＹＥＳ判定の場合には、ドット形状の変形が解消されていない（画像スジが発生している）と判断して、他の要因フラグ（不具合要因フラグ）を立てる（Ｓ１１）。不具合要因フラグは、第１の除電部２７及び第２の除電部２８の除電出力の制御において、ドット形状変形を解消できないと判断したときに、制御部４０が他の要因に関する処理を実施したり、オペレーターが他の要因を確認したりするために使用される。不具合要因フラグの情報は、ＲＡＭ４２に一時保存されるが、不具合解析のために記憶部４４に蓄積してもよい。
If YES in step S8, the
次いで、制御部４０は、不具合要因フラグを立てた場合に実行するべき、予め設定された対処制御を実行し（Ｓ１２）、対処制御が完了したら本フローチャートの処理を終了する。対処制御として、制御部４０により、例えばインクジェットヘッド２４２のクリーニング、インクジェットヘッド２４２の傾き補正、及び／又は、操作表示部５２に対して異常を知らせる画面の表示や音声通知等が実施される。
Next, the
なお、図１２に示した除電処理を実行するタイミングは、生産性を考慮して記録材の種類やロットが変わるときだけとしたり、オペレーターがマニュアルで任意のタイミングで実行できるようにしたりすることが望ましい。あるいは、任意の搬送ローラー等の走行距離に応じて、定期的に自動で実行するなど、適宜条件に応じて複数のタイミングを設定できるようにしておくとよい。 Note that the timing of executing the static elimination process shown in FIG. 12 may be set only when the type or lot of the recording material changes in consideration of productivity, or may be manually executed at an arbitrary timing by the operator. desirable. Or it is good to be able to set several timing according to conditions suitably, such as performing automatically automatically according to travel distances, such as arbitrary conveyance rollers.
［効果］
上述した一実施形態によれば、これまで表面電位計では検知することができなかった記録材Ｍの帯電ムラを、ドット形状検知部（第１のドット形状検知部２９、第２のドット形状検知部３０）を利用して高精度に検知することができる。
[effect]
According to the above-described embodiment, the charging unevenness of the recording material M that could not be detected by the surface electrometer until now is detected by the dot shape detection unit (the first dot
また、上述した一実施形態によれば、ドット形状の検知結果に基づいて、適正な除電出力の制御を行うことができるため、除電不足や、過剰出力によるオゾン発生及び耐久性への悪影響を与えることなく、良好な画像を得ることができるようになる。それにより、帯電ムラに起因する画像不良の防止が精度良く行える。 Further, according to the above-described embodiment, since it is possible to appropriately control the static elimination output based on the detection result of the dot shape, there is an adverse effect on ozone generation and durability due to insufficient static elimination or excessive output. Thus, a good image can be obtained. As a result, it is possible to prevent image defects caused by uneven charging accurately.
＜変形例＞
なお、上述した一実施形態では、紫外線硬化型インクを用いたインクジェット記録装置１の例を示したが、画像形成方法はこれに限定されるものではない。例えば水性インク、溶剤インクなどを用いて画像形成するようにしてもよい。また、画像形成に用いる色は、色の種類や数はこれに限定されるものではない。
<Modification>
In the above-described embodiment, the example of the ink
また、上述した一実施形態においては、本発明をインクジェット記録装置１に適用した場合の例について説明したが、本発明をヘッド記録部からトナーを吐出して記録材に付着させるトナージェット記録装置に適用することもできる。
In the above-described embodiment, an example in which the present invention is applied to the ink
さらに、本発明は上述した各実施形態例に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した本発明の要旨を逸脱しない限りにおいて、その他種々の応用例、変形例を取り得ることは勿論である。 Furthermore, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various other application examples and modifications can be taken without departing from the gist of the present invention described in the claims. is there.
例えば、上述した実施形態例は本発明を分かりやすく説明するために装置及びシステムの構成を詳細且つ具体的に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成要素を備えるものに限定されない。また、ある実施形態例の構成の一部を他の実施形態例の構成要素に置き換えることは可能である。また、ある実施形態例の構成に他の実施形態例の構成要素を加えることも可能である。また、各実施形態例の構成の一部について、他の構成要素の追加、削除、置換をすることも可能である。 For example, the above-described exemplary embodiments are detailed and specific descriptions of the configuration of the apparatus and the system in order to explain the present invention in an easy-to-understand manner, and are not necessarily limited to those including all the described components. Further, it is possible to replace a part of the configuration of one embodiment with the components of another embodiment. Moreover, it is also possible to add the component of another example embodiment to the structure of a certain example embodiment. Moreover, it is also possible to add, delete, and replace other components for a part of the configuration of each embodiment.
また、上記の各構成要素、機能、処理部等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路の設計などによりハードウェアで実現してもよい。 In addition, each of the above-described components, functions, processing units, and the like may be realized by hardware by, for example, designing an integrated circuit or the like.
１…インクジェット記録装置、 ２０…記録材、 ２４…ヘッドユニット、 ２７…第１の除電部、 ２８…第２の除電部、 ２９…第１のドット形状検知部２９、 ３０…第２のドット形状検知部、 ３１…移動駆動部、 ６２…第１の対向ローラー、 ６３…第２の対向ローラー、 ２４２…インクジェットヘッド２４２、 ２７１…第１の直流電源部、 ２８１…第２の直流電源部、 Ｍ…記録材
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記記録ヘッド部よりも記録材搬送方向の上流側に配置された、前記記録材の表面の除電を行う除電部と、
前記記録ヘッド部よりも記録材搬送方向の下流側に配置された、前記記録ヘッド部により前記記録材に印字されたドットの形状を検知するドット形状検知部と、
前記ドット形状検知部により検知された前記ドットの形状に応じて、前記除電部の出力を制御する制御部と、を備える
画像形成装置。 A recording head unit that prints on a recording material by discharging a pigment;
A static elimination unit arranged on the upstream side in the recording material conveyance direction from the recording head unit to neutralize the surface of the recording material; and
A dot shape detection unit that is disposed downstream of the recording head in the recording material conveyance direction, and that detects the shape of dots printed on the recording material by the recording head unit;
An image forming apparatus comprising: a control unit that controls an output of the charge eliminating unit in accordance with the dot shape detected by the dot shape detecting unit.
前記記録材に印字されたドットの形状を検知する第１のドット形状検知部と、
前記第１のドット形状検知部よりも記録材搬送方向の下流側に配置され、前記記録材に印字されたドットの形状を検知する第２のドット形状検知部と、を有し、
前記第２のドット形状検知部は、前記第１のドット形状検知部よりも解像力が高い
請求項１に記載の画像形成装置。 As the dot shape detection unit,
A first dot shape detector that detects the shape of dots printed on the recording material;
A second dot shape detection unit that is disposed downstream of the first dot shape detection unit in the recording material conveyance direction and detects the shape of the dots printed on the recording material;
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the second dot shape detection unit has a higher resolution than the first dot shape detection unit.
前記第２のドット形状検知部は、前記第１のドット形状検知部により主走査方向上の位置が検知された前記ドットの形状を検知し、
前記制御部は、前記第２のドット形状検知部で検知された前記ドットの形状から前記ドットの変形率を計算し、前記ドットの変形率に基づいて前記除電部の出力を決定する
請求項２に記載の画像形成装置。 The first dot shape detection unit detects a position of the dot in a main scanning direction which is a direction orthogonal to the recording material conveyance direction;
The second dot shape detection unit detects the shape of the dot in which the position in the main scanning direction is detected by the first dot shape detection unit,
The control unit calculates a deformation rate of the dot from the shape of the dot detected by the second dot shape detection unit, and determines an output of the charge removal unit based on the deformation rate of the dot. The image forming apparatus described in 1.
請求項３に記載の画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 3, wherein the deformation rate of the dots is circularity.
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の画像形成装置。 The control unit executes a print test mode for determining an output of the charge eliminating unit according to a shape of a dot printed on the recording material before starting a job. The image forming apparatus described in the item.
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の画像形成装置。 The control unit controls the output of the static elimination unit based on the dot shape detected by the dot shape detection unit, and then prints dots again on the recording material by the recording head unit, and the dot shape The control for executing the process of detecting the shape of the dot reprinted by the detection unit is performed, and when it is determined that the deformation of the dot shape is not eliminated, a preset countermeasure control operation is executed. The image forming apparatus according to any one of 1 to 5.
請求項１乃至６のいずれか一項に記載の画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1, wherein the recording head unit is a recording head that discharges ink droplets to adhere to the recording material.
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