JP5334289B2 - 液滴吐出装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Description
図1は本発明の一実施形態に係るインクジェットヘッドを構成するヘッドモジュール10の概略構成図であり、図2はヘッドモジュール内の内部流路構造と各ノズルによる打滴点(ドット位置)の関係を示す説明図である。
上記例では2分割吐出を説明したが、ノズル列の分割数は2以上、適宜の分割数を設計可能である。図7に4分割構造の例を示す。
次に、ノズル配列が2次元状であることを利用して多重描画とすることで、1ノズル列内の滴量や滴速のばらつきを良好に低減する方法を説明する。
まず、比較のために、N重描画ではない例を図で説明する。図10に示した2次元ノズル配列では、斜め方向のノズル列52-1、52-2、52-3、が互いにx方向にオーバーラップしておらず、第1ノズル列52-1によって領域S1のドット列が完成し、第2ノズル列52-2によって領域S2のドット列、第3ノズル列52-3によって領域S3のドット列が完成する。
図11〜図19にN重描画による例を示した。N重描画(N≧2)とは、図11〜図19に示すように、被描画媒体上のある領域に形成されたドット列を見た時に、そのドット列が、N個(N≧2)のノズル列で描画される状態を言う。
濃度ムラが視認され難くなる。更に、図16の3分割の例は、図15の2分割の例と比較して、濃度分布が一層平均化されている。
図1で説明したヘッドモジュール10、或いは図7で説明したヘッドモジュール11を単独で最大紙幅に対応した主走査方向ノズル列を実現する態様も可能であるし、例えば、図20に示すように、略平行四辺形の平面形状を有する複数のヘッドモジュール10、11を用紙幅方向に並べてつなぎ合わせることによって、被描画媒体62の最大紙幅Wmの記録範囲に対応した主走査方向ノズル列を実現した長尺のラインヘッド80を構成する態様も可能である。
本実施形態によれば、1つのインク供給流路(共通流路25)を共用するノズル列をM個(M≧2)のノズル群に分割し(M分割)、各グループを個別の駆動回路系(駆動基板18A、18B、19A〜19D)により駆動する構成とし、各グループ内の吐出タイミングは同位相(略同時)であり、各グループ間の吐出タイミングには位相差を与えて異なるものとし(M分割駆動)、更に、各グループのノズル位置を、上記吐出タイミングの位相差に応じた量だけ、相対移動(走査)方向(図1の用紙搬送方向:y方向)にずらした位置とし(ノズル位置ズラシ)、更に、この2次元状に配列されたノズルについて、ある1列内の隣接ノズルに対応する被描画媒体上に形成されるドットの間に他の列のノズルで形成されるドットが1つ以上入ることにより、その1列内の隣接ノズルのドットが連続して並ばない構成、つまり、ドットがN個間隔(N≧2)で並ぶ構成となるノズル配置としている(N重描画)。
次に、上述したヘッドモジュールを用いる画像形成装置の例について説明する。
浸透抑制剤付与部104には、圧胴126aの回転方向(図21において反時計回り方向)の上流側から順に、圧胴126aの表面に対向する位置に、用紙予熱ユニット128、浸透抑制剤吐出ヘッド130、及び浸透抑制剤乾燥ユニット132がそれぞれ設けられている。
処理液付与部106には、圧胴126bの回転方向(図21において反時計回り方向)の上流側から順に、圧胴126bの表面に対向する位置に、用紙予熱ユニット134、処理液吐出ヘッド136、及び処理液乾燥ユニット138がそれぞれ設けられている。
処理液乾燥ユニット138には、所定の範囲で温度や風量を制御可能な熱風乾燥器が設けられており、圧胴126bに保持された記録媒体114が処理液乾燥ユニット138の熱風乾燥器に対向する位置を通過する際、熱風乾燥器によって加熱された空気(熱風)が記録媒体114上の処理液に吹き付けられる構成となっている。
処理液付与部106に続いてインク打滴部108が設けられている。処理液付与部106の圧胴(処理液ドラム)126bとインク打滴部108の圧胴126c(「相対移動手段」に相当)との間には、これらに対接するようにして渡し胴124cが設けられている。これにより、処理液付与部106の圧胴126bに保持された記録媒体114は、処理液が付与されて固体状又は半固溶状の凝集処理剤層が形成された後に、渡し胴124cを介してインク打滴部108の圧胴126cに受け渡される。
定着部110には、圧胴126dの回転方向(図21において反時計回り方向)の上流側から順に、圧胴126dの表面に対向する位置に、インク打滴部108による印字結果を読み取る印字検出部144、加熱ローラ148a、148bがそれぞれ設けられている。
図22は、インクジェット記録装置100のシステム構成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170、システムコントローラ172、メモリ174、モータドライバ176、ヒータドライバ178、プリント制御部180、画像バッファメモリ182、ヘッドドライバ184等を備えている。
次に、上記のように構成されたインクジェット記録装置100の作用について説明する。
本実施形態で用いた浸透抑制剤、処理液、及びインクの具体例を以下に示す。
下記構造の分散安定用樹脂〔Q−1〕10g、酢酸ビニル100g、及びアイソパーH(エクソン社商品名)384gの混合溶液を窒素気流下で攪拌しながら温度70℃に加温した。重合開始剤として、2,2′−アゾビス(イソバレロニトリル)(略称A.I.V.N.)0.8gを加え、3時間反応した。開始剤を添加して20分後に白濁を生じ、反応温度は88℃まで上昇した。更に、該開始剤を0.5g加え、2時間反応した後、温度を100℃に上げ、2時間攪拌し、未反応の酢酸ビニルを留去した。冷却後200メッシュのナイロン布を通し、得られた白色分散物は重合率90%で平均粒径0.23μmの単分散性良好なラテックスであった。粒径はCAPA−500(堀場製作所(株)製)で測定した。
このようにして作製した浸透抑制剤溶液を記録用紙上に、付与した。付与時にはドラムにより記録用紙を加熱し、付与後には熱風を送風してアイソパーHを蒸発させた。
本発明の実施に用いられるインクは、溶媒不溶性材料として、色材(着色剤)である顔料やポリマー微粒子などを含有する水性顔料インクが用いられる。
インクの表面張力は、吐出安定性を考慮して20mN/m以上40mN/m以下であることが好ましい。
本発明の実施に際して用いる処理液(凝集処理液)として、インクのpHを変化させることにより、インクに含有される顔料およびポリマー微粒子を凝集させ、凝集物を生じさせるような処理液が好ましい。
上述した本実施形態では、記録媒体の搬送手段としてドラム搬送方式を例示したが、記録媒体の搬送手段は、ベルト搬送方式、パレット搬送など他の方式を適用可能である。
上記に詳述した発明の実施形態についての記載から把握されるとおり、本明細書では以下に示す発明を含む多様な技術思想の開示を含んでいる。
Claims (7)
- 2次元状に配列された複数のノズルを有する液滴吐出ヘッドと、前記液滴吐出ヘッドから吐出された液滴を付着させる被描画媒体と前記液滴吐出ヘッドとを相対移動させる相対移動手段と、を有する液滴吐出装置において、
前記液滴吐出ヘッドは、前記複数のノズルのうち、同じ液体供給流路を共用するノズル列がM個(ただし、Mは2以上の整数)のノズル群ブロックに分割され、前記M個のノズル群ブロック単位で、各ブロック間のノズル位置に前記相対移動方向の所定の位置ズレを与えるように前記ノズル群ブロック内の全ノズル位置を前記相対移動方向にずらして配置したノズル配置を有し、
前記ノズル配置は、前記M個のノズル群ブロックのうち、1つのノズル群ブロックに属するノズル群が記録解像度から規定される画素の格子点上の位置にあるとき、他のノズル群ブロックに属するノズル群は画素の格子点から前記相対移動方向にずれた位置に配置されるように前記ノズル群ブロック単位で前記画素の格子点間隔の範囲内で前記所定の位置ズレが与えられており、
更に、前記2次元状に配列された前記ノズル配置は、ある1ノズル列内の隣接ノズルに対応する前記被描画媒体上に形成されるドットの間に他の列のノズルで形成されるドットが1つ以上入ることにより、前記1ノズル列内の隣接ノズルのドットがN個間隔(ただし、Nは2以上の整数)で並ぶ構成となるノズル配置であり、
前記M個のノズル群ブロックをそれぞれ独立に吐出制御するM個の吐出駆動手段が設けられ、
前記吐出駆動手段により前記ノズル群ブロック単位で同ブロック内のノズルについて同位相の吐出タイミングにより吐出駆動が行われる一方、異なるブロック間では前記位置ズレに応じた位相差でそれぞれの吐出タイミングを異ならせた吐出駆動が行われることを特徴とする液滴吐出装置。 - 請求項1に記載の液滴吐出装置において、
前記同じ液体供給流路を共用する前記ノズル列におけるノズル群の並び方向は、前記液滴吐出ヘッドと前記被描画媒体の相対移動方向の成分を持つことを特徴とする液滴吐出装置。 - 請求項1又は2に記載の液滴吐出装置において、
前記同じ液体供給流路を共用するノズル列は前記相対移動方向に沿ってM分割され、前記M個のノズル群ブロックが前記相対移動方向に並ぶことを特徴とする液滴吐出装置。 - 請求項1乃至3のいずれか1項に記載の液滴吐出装置において、
前記M個の分割に対し、前記ブロック間のノズル位置の前記位置ズレは、記録解像度から定まる画素の格子間隔をM個の均等分割とした位置ズレであり、前記ブロック間の前記吐出タイミングの前記位相差は、吐出周期のM個の均等分割による位相差であることを特徴とする液滴吐出装置。 - 請求項1乃至4のいずれか1項に記載の液滴吐出装置において、
M=2であり、前記ブロック間のノズル位置の前記位置ズレは、記録解像度から定まる画素の格子間隔の1/2であり、前記異なるブロック間の前記吐出タイミングの位相差は、吐出周期の1/2周期のずれに相当する位相差であることを特徴とする液滴吐出装置。 - 請求項1乃至5のいずれか1項に記載の液滴吐出装置において、
MとNは互いに素となる構成であることを特徴とする液滴吐出装置。 - 請求項1乃至6のいずれか1項に記載の液滴吐出装置を備え、
前記液滴吐出ヘッドから吐出した液滴によって前記被描画媒体上に2次元画像を形成する画像形成装置。
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