JP6658546B2 - インクジェット記録装置 - Google Patents

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Description

本発明は、インクジェット記録装置に関する。
従来、搬送手段の搬送面上に保持されて搬送される記録媒体に対して記録ヘッドに設けられた複数のノズルからインクを吐出し、当該インクを固化させることで記録媒体に画像を記録するインクジェット記録装置が知られている。このようなインクジェット記録装置では、搬送手段の搬送面における温度を上昇させる熱源が搬送面の近傍に配置される場合がある。例えば、特許文献1に記載のインクジェット記録装置では、記録ヘッドの内部に貯留されたインクを加熱するインク加熱部が当該記録ヘッドの内部に設けられており、このインク加熱部及び当該インク加熱部により加熱された記録ヘッドが搬送面近傍の熱源に相当し得る。
このようなインクジェット記録装置では、通常、搬送手段による搬送動作が行われて搬送面と熱源とが相対的に移動することで搬送手段の搬送面に対して略均等に熱源からの熱が伝わる。これにより、搬送面上に保持される記録媒体の温度が均一となり、当該記録媒体に吐出されたインクの固化の態様が一様となって良好な画質で画像が記録される。
特開2010−76207号公報
しかしながら、従来のインクジェット記録装置では、搬送手段の搬送動作が停止すると搬送面と熱源との相対位置関係が一定となり、熱源からの熱により搬送面が局部的に加熱されて搬送手段の搬送面において温度ムラが生じるという課題がある。
この発明の目的は、搬送手段の搬送動作が停止した場合の搬送手段の搬送面における温度ムラの発生を抑制することができるインクジェット記録装置を提供することにある。
上記目的を達成するため、請求項1に記載のインクジェット記録装置の発明は、
搬送部材を移動させる搬送動作を行うことで当該搬送部材の搬送面上に載置された記録媒体を搬送する搬送手段と、
前記搬送手段により搬送される記録媒体に対してインクを吐出して画像を記録する記録手段と、
熱源と、
前記熱源を移動させる熱源移動手段と、
前記熱源が前記搬送面の近傍に位置した状態で前記搬送手段により行われている前記搬送動作が当該搬送動作を再開できる態様で停止した場合に、前記搬送面と垂直な方向についての前記熱源と前記搬送面との距離を増大させるように前記熱源移動手段により前記熱源を移動させる熱源移動制御手段と、
を備え
前記記録手段は、前記熱源となる構成を有し、
前記熱源移動手段は、前記記録手段を移動させることで前記熱源を移動させるものであり、
前記熱源移動制御手段は、前記画像の記録が行われる際の前記記録手段から前記搬送面までの距離と、前記熱源移動手段により移動された後の前記記録手段から前記搬送面までの距離との差が、前記記録手段と前記搬送部材との温度差が大きいほど大きくなるように前記熱源移動手段により前記記録手段を移動させることを特徴としている。
また、上記目的を達成するため、請求項2に記載のインクジェット記録装置の発明は、
搬送部材を移動させる搬送動作を行うことで当該搬送部材の搬送面上に載置された記録媒体を搬送する搬送手段と、
前記搬送手段により搬送される記録媒体に対してインクを吐出して画像を記録する記録手段と、
熱源と、
前記熱源を移動させる熱源移動手段と、
前記熱源が前記搬送面の近傍に位置した状態で前記搬送手段により行われている前記搬送動作が当該搬送動作を再開できる態様で停止した場合に、前記搬送面と垂直な方向についての前記熱源と前記搬送面との距離を増大させるように前記熱源移動手段により前記熱源を移動させる熱源移動制御手段と、
を備え、
前記記録手段は、前記熱源となる構成を有し、
前記熱源移動手段は、前記記録手段を移動させることで前記熱源を移動させるものであり、
前記熱源移動制御手段は、前記画像の記録が行われる際の前記記録手段から前記搬送面までの距離と、前記熱源移動手段により移動された後の前記記録手段から前記搬送面までの距離との差が、前記搬送動作の予定停止時間に基づく値となるように前記熱源移動手段により前記記録手段を移動させる
ことを特徴としている。
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載のインクジェット記録装置において、
前記記録手段に貯留されて吐出されるインクを加熱するインク加熱手段と、
前記インク加熱手段により前記インクを前記搬送部材の搬送面の温度より高い温度に加
熱させる加熱制御手段と、
を備え、
前記記録手段は、前記インク加熱手段の熱を前記熱源となる構成に伝える構造である
ことを特徴としている。
請求項4に記載の発明は、請求項3に記載のインクジェット記録装置において、
前記加熱制御手段は、前記インク加熱手段により前記インクを前記搬送部材の搬送面の温度より10℃以上高い温度に加熱させることを特徴としている。
請求項5に記載の発明は、請求項3又は4に記載のインクジェット記録装置において、
前記記録手段に貯留されるインクは、常温でゲル状でありかつ加熱されることでゾル状となる特性を有し、
前記加熱制御手段は、前記インク加熱手段により前記インクをゾル状となる温度に加熱させ、
前記記録手段は、前記インク加熱手段により加熱されたゾル状の前記インクを前記記録媒体に吐出する
ことを特徴としている
請求項に記載の発明は、請求項1〜の何れか一項に記載のインクジェット記録装置において、
前記記録手段は、前記搬送手段による記録媒体の搬送方向と直交する幅方向に前記記録媒体への当該幅方向の記録幅に亘って当該搬送方向と交差する向きに配列された複数の記録素子からインクを吐出することを特徴としている。
請求項に記載の発明は、請求項1〜の何れか一項に記載のインクジェット記録装置において、
前記搬送部材は、円柱面状の前記搬送面を有し、
前記搬送手段は、前記搬送面を回転させることで前記搬送動作を行う
ことを特徴としている。
請求項に記載の発明は、請求項1〜の何れか一項に記載のインクジェット記録装置において、
前記搬送部材の搬送面を加熱する搬送部材加熱手段を備えることを特徴としている。
請求項に記載の発明は、請求項1〜の何れか一項に記載のインクジェット記録装置において、
所定の異常が生じた場合に前記搬送手段の前記搬送動作を停止させる搬送制御手段を備えることを特徴としている。
本発明に従うと、搬送手段の搬送動作が停止した場合の搬送手段の搬送面における温度ムラの発生を抑制することができるという効果がある。
本発明の実施形態であるインクジェット記録装置の概略構成を示す図である。 ヘッドユニットを側方から見た場合の内部構成の概略図である。 ヘッドユニットを搬送部側から見た場合の内部構成の概略図である。 ヘッドユニット移動機構によりヘッドユニットが移動されて記録ヘッドが動作位置にある状態を示す図である。 ヘッドユニット移動機構によりヘッドユニットが移動されて記録ヘッドが退避位置にある状態を示す図である。 インクジェット記録装置の主要な機能構成を示すブロック図である。 画像記録処理の制御手順を示すフローチャートである。 非常停止処理の制御手順を示すフローチャートである。
以下、本発明のインクジェット記録装置及びインクジェット記録装置の制御方法に係る実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1は、本発明の実施形態であるインクジェット記録装置1の概略構成を示す図である。
インクジェット記録装置1は、給紙部10と、画像記録部20と、排紙部30と、制御部40(図4)とを備える。インクジェット記録装置1は、制御部40による制御下で、給紙部10に格納された記録媒体Pを画像記録部20に搬送し、画像記録部20で記録媒体Pに画像を記録(形成)し、画像が記録された記録媒体Pを排紙部30に搬送する。記録媒体Pとしては、紙、布帛又はシート状の樹脂等、表面に吐出されたインク(色材)を固着させることが可能な種々の媒体を用いることができる。
給紙部10は、記録媒体Pを格納する給紙トレー11と、給紙トレー11から画像記録部20へ記録媒体Pを搬送する搬送部12とを有する。
搬送部12は、内側が2本のローラー121,122により支持された輪状のベルト123を備える。搬送部12は、ベルト123上に記録媒体Pを載置した状態でローラー121,122を回転させることで記録媒体Pを搬送する。
画像記録部20は、搬送部21(搬送手段)と、受け渡しユニット22と、搬送ドラム加熱部23(搬送部材加熱手段)と、ヘッドユニット50と、定着部24と、デリバリー部25とを有する。
搬送部21は、基部213と、基部213に取り付けられた搬送ドラム211(搬送部材)とを備える。搬送ドラム211は、その外周面である円柱面状の搬送面212上に記録媒体Pを載置させ、保持する。搬送部21は、記録媒体Pを保持した搬送ドラム211を図1の図面に垂直な方向(以下X方向と記す)に延びた搬送面212の回転軸を中心に回転(移動)させる回転動作(以下では搬送動作とも記す)を行うことで記録媒体Pを搬送面212に沿った搬送方向(以下Y方向と記す)に搬送する。搬送ドラム211は、その搬送面212上で記録媒体Pを保持するための図示しない爪部及び吸気部を備える。記録媒体Pは、爪部により端部が押さえられ、かつ吸気部により搬送面212に吸い寄せられることで搬送ドラム211の搬送面212に保持される。
搬送部21は、搬送ドラム211を回転させるための搬送ドラムモーター214(図4)を備えており、搬送ドラム211は、当該搬送ドラムモーター214の回転量に比例した角度だけ回転する。
受け渡しユニット22は、給紙部10の搬送部12により搬送された記録媒体Pを搬送部21に引き渡す。受け渡しユニット22は、給紙部10の搬送部12と搬送部21との間の位置に設けられ、搬送部12から搬送された記録媒体Pの一端をスイングアーム部221で保持して取り上げ、受け渡しドラム222を介して搬送部21に引き渡す。
搬送ドラム加熱部23は、搬送部21の回転している搬送ドラム211の搬送面212及び当該搬送ドラム211に保持された記録媒体Pを所定の設定温度に加熱する。搬送ドラム加熱部23は、例えば、赤外線ヒーター等を有し、当該赤外線ヒーターは通電に応じて発熱する。搬送ドラム加熱部23は、搬送ドラム211の搬送面212と対向する位置であって、記録媒体Pの搬送方向についてヘッドユニット50の上流側の位置に設けられる。また、搬送ドラム加熱部23の近傍には図示しない温度センサーが設けられている。制御部40は、当該温度センサーにより検知された搬送ドラム加熱部23付近の温度に基づいて、搬送ドラム211の搬送面212が所定の温度となるように搬送ドラム加熱部23の発熱を制御する。この結果、搬送ドラム211に保持されて搬送される記録媒体Pも当該所定の温度に加熱される。
搬送ドラム加熱部23は、搬送ドラム211を例えば40℃以上60℃以下の範囲の温度に加熱する。この温度範囲は、後述するインクの加熱温度が70℃以上90℃以下の範囲である場合に記録媒体Pに良好な画質の画像を記録することができる範囲である。本実施形態では、搬送ドラム加熱部23により搬送ドラム211の全体が上記の温度に加熱される態様であるが、これに代えて搬送ドラム211のうち搬送面212を含む一部分が当該温度に加熱される態様であってもよい。
搬送ドラム加熱部23による加熱温度は、インクの種別に応じてインクの加熱温度が変更される場合などにおいて適宜変更されてもよい。また、低温でも良好な画質で画像を記録できる記録媒体Pが用いられる場合には、搬送ドラム加熱部23による加熱温度の下限値は、40℃未満の温度とされてもよい。
ヘッドユニット50は、搬送部21に保持された記録媒体Pに対してインクを吐出して画像を記録する。ヘッドユニット50は、インク吐出面が搬送部21の搬送面212に対向して所定の距離を置いて配置される。本実施形態のインクジェット記録装置1は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の4色のインクにそれぞれ対応する4つのヘッドユニット50Y,50M,50C,50K(以下、単にヘッドユニット50とも記す)を備え、これら4つのヘッドユニット50は、記録媒体Pの搬送方向に沿って上流側からY,M,C,Kの色の順に所定の間隔で配列されている。
図2A及び図2Bは、ヘッドユニット50の内部構成を示す図である。このうち図2Aは、ヘッドユニット50を側方から見た場合の内部構成の概略図であり、図2Bは、ヘッドユニット50を搬送部21側から見た場合の内部構成の概略図である。なお、ヘッドユニット50を側方から見た場合とは、搬送面212のうちヘッドユニット50と対向する位置で記録媒体Pの搬送方向と平行な方向からヘッドユニット50を見た場合をいう。
図2A及び図2Bに示されているように、一つのヘッドユニット50には、16個の記録ヘッド(記録手段、熱源)52が設けられている。16個の記録ヘッド52は、それぞれ2個の記録ヘッド52が一組となって、8個の記録ヘッドモジュール51を構成している。
記録ヘッド52の各々は、複数の記録素子53を有する。各記録素子53は、インクを貯留する圧力室と、圧力室の壁面に設けられた圧電素子と、ノズルとを備える。記録ヘッド52の駆動回路から圧電素子へ駆動電圧が印加されると、駆動電圧の大きさに応じて圧力室内の圧力が変化し、圧力室に連通するノズルからインクが吐出される。記録素子53のノズルは、ヘッドユニット50の搬送部21側の面(インク吐出面)に開口部が設けられている。図2Bには、記録素子53に含まれるノズルの開口部の一部が点として描かれている。
記録ヘッド52が備える複数の記録素子53のノズルは、記録ヘッド52の搬送部21との対向面において、記録媒体Pの搬送方向(Y方向)と直交する幅方向(X方向)に配列されている。本実施形態では、記録素子53は、X方向に等間隔に配列されている。なお、記録素子53のノズルの列は、搬送方向と交差する向きに配置されていればよく、必ずしも搬送方向に直交する方向に配置されていなくてもよい。
また、各記録ヘッド52は、X方向に配列された記録素子53の列を2列備えている。従って、各記録ヘッドモジュール51は、当該記録素子53の列を4列備えている。各記録ヘッドモジュール51では、これら4列の記録素子53の各々が全体としてX方向について互いに異なる位置に配置される。なお、本明細書において記録素子53の配列とは、記録素子53のうちノズルの位置の配列を意味するものとする。
各ヘッドユニット50に含まれる8つの記録ヘッドモジュール51は、X方向についての配置範囲が互いに一部重複するように千鳥格子状に配置され、X方向に沿って1,3,5,7番目の記録ヘッドモジュール51の記録素子53の列が各々同一線上に位置し、2,4,6,8番目の記録ヘッドモジュール51の記録素子53の列が各々同一線上に位置している。
ヘッドユニット50に含まれる記録素子53のX方向についての配置範囲は、搬送部21により保持、搬送される記録媒体Pのうち画像が記録される領域のX方向の幅(記録幅)をカバーしており、ヘッドユニット50は、画像の記録時には搬送部21に対して位置が固定されて用いられる。即ち、インクジェット記録装置1は、シングルパス形式のインクジェット記録装置である。
図2Aに示されているように、各記録ヘッド52には、インク加熱部54(インク加熱手段)が設けられている。インク加熱部54は、例えば、電熱線等を有し、当該電熱線が通電に応じて発熱することにより温度が上昇する。記録ヘッド52と、当該記録ヘッド52の内部に貯留されるインクとの間では、記録ヘッド52とインクとの温度差に応じた熱の移動が生じる。よって、インク加熱部54により記録ヘッド52が加熱されることにより、当該記録ヘッド52内のインクが加熱され、定常状態では記録ヘッド52及び当該インクの温度は同一となる。また、記録ヘッド52は、記録ヘッド52のうちインクが貯留される部位の近傍に、図示しない複数の(例えば6つの)温度センサーを備えている。制御部40は、記録ヘッド52の当該複数の温度センサーにより検知された各温度の平均値に基づいて、記録ヘッド52に貯留されるインクが所定の温度となるようにインク加熱部54の発熱を制御する。インク加熱部54は、記録ヘッド52に貯留されたインクを例えば70℃以上90℃以下の範囲の温度に加熱する。このインク加熱温度は、インクの種別に応じて変更されてもよい。
なお、図2Aでは、インク加熱部54が記録ヘッド52の外装部材の外側に取り付けられている例が示されているが、インク加熱部54は、記録ヘッド52の外装部材の内側に配置されていてもよい。
本実施形態の記録ヘッド52は、インク加熱部54の熱が当該記録ヘッド52の全体に伝わる構造であり、記録ヘッド52の全体が熱源に対応する。
本実施形態では、記録素子53のノズルから吐出されるインクとしては、常温でゲル状であり加熱されることによりゾル状となる特性を有するインクが用いられる。ヘッドユニット50は、記録ヘッド52に供給されるインクが貯留される図示しないインク貯留部と、当該インク貯留部内のインクを加熱してゾル状とする図示しない加熱部とを備え、ゾル状のインクを記録ヘッド52に供給する。記録ヘッド52は、インク貯留部から供給されたゾル状のインクをインク加熱部54により所定の温度に加熱して吐出する。このゾル状のインクが記録媒体Pに吐出されると、インク滴が記録媒体Pに着弾した後、自然冷却されることで速やかにインクがゲル状となって固化する。
また、本実施形態で用いられるインクは、上記の特性のほか、紫外線等のエネルギー線を照射することにより硬化する特性を有する。
各ヘッドユニット50は、上述したように、画像の記録時には搬送部21に対して位置が固定されて用いられるが、画像の記録が行われていない場合に搬送部21に対する相対位置を変更することが可能となっている。
図3A及び図3Bは、ヘッドユニット50を移動させるヘッドユニット移動機構55(熱源移動手段)について説明する図である。ここでは、ヘッドユニット50、ヘッドユニット移動機構55及び搬送部21の搬送ドラム211を図2Aと同様にヘッドユニット50の側方から見た場合が示されている。
ヘッドユニット移動機構55は、ヘッドユニット50の−X方向側及び+X方向側に各々配置された一対の支持部56a,56bと、当該支持部56a,56bにそれぞれ取り付けられた取付部材57a,57bとを備える。取付部材57a,57bは、それぞれヘッドユニット50の−X方向側、+X方向側の端部に固定されている。また、取付部材57a,57bは、支持部56a,56bの内部又は外部に設けられた図示しないステッピングモーターの回転を搬送ドラム211の搬送面212と垂直な方向の変位に変換する動力変換機構により搬送面212と垂直な方向に移動するように構成されている。このように構成されたヘッドユニット移動機構55は、取付部材57a,57bに固定されたヘッドユニット50及び当該ヘッドユニット50に含まれる記録ヘッド52を、ステッピングモーターの回転量に比例した距離だけ搬送面212に対して垂直な方向に移動させて、記録ヘッド52のインク吐出面と搬送ドラム211の搬送面212との距離を変化させる。また、ヘッドユニット移動機構55は、ステッピングモーターの回転方向に応じてヘッドユニット50の移動方向を切り替えることができる。
なお、ヘッドユニット移動機構55では、上記のステッピングモーターに代えて、サーボモーター等の他のモーターが用いられてもよい。また、ヘッドユニット移動機構55は、記録ヘッド52と搬送面212との距離が変化するようにヘッドユニット50を移動させるように構成されていればよく、ヘッドユニット50の移動方向は、搬送面212に垂直な方向でなくてもよい。
このような構成により、ヘッドユニット移動機構55は、ヘッドユニット50に含まれる記録ヘッド52を、図3Aに示されている動作位置(昇温位置)と、図3Bに示されている退避位置との間で移動させる。
ここで、動作位置は、搬送部21の基部213との相対位置関係が一定な位置であり、また記録ヘッド52からのインクの吐出により記録媒体Pへの画像の記録が行われる際の記録ヘッド52の位置である。記録ヘッド52が動作位置にある場合の記録ヘッド52と搬送部21の搬送面212との距離は、例えば1mmである。動作位置に配置されインク加熱部54により加熱されている記録ヘッド52は、搬送部21の搬送ドラム211へ熱を伝えることにより搬送ドラム211の温度を上昇させる。本明細書では、熱源から熱が伝わることにより搬送ドラム211の搬送面212における温度が上昇するような当該熱源の位置範囲を搬送面212の近傍とも記す。
また、退避位置は、記録ヘッド52による画像の記録が行われていない場合において、記録ヘッド52から熱が伝わることによる搬送部21の局部的な温度上昇を防止するために記録ヘッド52を退避させた先の位置である。記録ヘッド52が退避位置にある場合の記録ヘッド52と搬送部21の搬送面との距離は、例えば10cmである。記録ヘッド52の退避については後に詳述する。
記録ヘッド52が図3Bに示されている退避位置にある場合には、支持部56a,56bの搬送部21に対する相対位置の固定を解除して、ヘッドユニット移動機構55及び支持部56a,56bの全体が固定された図示しないキャリッジをX方向に延びた図示しないガイドレールに沿って+X方向に移動させることができる。これにより、ヘッドユニット50に含まれる記録ヘッド52が図示しないクリーニング部と対向する位置にヘッドユニット50を移動させることができる。記録ヘッド52がクリーニング部に対向すると、クリーニング部に備えられ所定の薬液を浸み込ませた払拭布により記録ヘッド52のインク吐出面が払拭され、インク吐出面に付着するインクやその他の異物が除去される。
定着部24は、X方向に搬送部21のX方向の幅に亘って配置された発光部を有し、搬送部21の搬送面212に保持された記録媒体Pに対して当該発光部から紫外線等のエネルギー線を照射して記録媒体P上に吐出されたインクを硬化させて定着させる。定着部24は、搬送方向についてヘッドユニット50の下流側に搬送面212と対向して配置される。
エネルギー線として紫外線が照射される場合、定着部24の発光部としては、例えば、蛍光管(低圧水銀ランプ、殺菌灯)、冷陰極管、紫外レーザー、数100Paから1MPaまでの動作圧力を有する低圧、中圧、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、LED(Light Emitting Diode)などが用いられる。
デリバリー部25は、内側が2本のローラー251,252により支持された輪状のベルト253と、記録媒体Pを搬送部21からベルト253に受け渡す円筒状の受け渡しドラム254とを有し、受け渡しドラム254により搬送部21からベルト253上に受け渡された記録媒体Pをベルト253により搬送して排紙部30に送出する。
排紙部30は、デリバリー部25により画像記録部20から送り出された記録媒体Pが載置される板状の排紙トレー31を有する。
図4は、インクジェット記録装置1の主要な機能構成を示すブロック図である。
インクジェット記録装置1は、CPU41(Central Processing Unit)(熱源移動制御手段、加熱制御手段、搬送制御手段)、RAM42(Random Access Memory)、ROM43(Read Only Memory)及び記憶部44を含む制御部40と、搬送ドラムモーター214に接続された搬送ドラムモーター制御回路61と、ヘッドユニット移動機構55に接続されたヘッドユニット移動機構制御回路62と、記録ヘッド52に接続された記録ヘッド制御回路63と、外部装置2に接続されたインターフェース64と、インターフェース64に接続された操作表示部65などを備える。CPU41は、バス66を介してRAM42、ROM43、搬送ドラムモーター制御回路61、ヘッドユニット移動機構制御回路62、記録ヘッド制御回路63、インターフェース64と接続されている。
CPU41は、各種演算処理を行い、また、インクジェット記録装置1の全体動作を統括制御する。例えば、CPU41は、搬送ドラムモーター制御回路61から搬送ドラムモーター214の駆動回路へ制御信号を出力させて搬送ドラムモーター214を動作させることで搬送部21の搬送ドラム211を回転させる。また、CPU41は、ヘッドユニット移動機構制御回路62からヘッドユニット移動機構55の駆動回路へ制御信号を出力させてヘッドユニット移動機構55を動作させることでヘッドユニット50を移動させる。また、CPU41は、記録媒体Pに記録される画像の画像データを記録ヘッド制御回路63から記録ヘッド52へ出力させることで記録ヘッド52からインクを吐出させて記録媒体Pに画像を記録させる。また、CPU41は、インク加熱部54の駆動回路に制御信号を出力することでインク加熱部54に記録ヘッド52の内部に貯留されたインクを加熱させる。
RAM42は、CPU41に作業用のメモリー空間を提供し、一時データを記憶する。
ROM43は、CPU41により実行される各種制御用のプログラムや設定データ等を格納する。当該プログラムには、搬送部21や記録ヘッド52などを動作させて記録媒体Pに画像を記録する画像記録プログラムや、インクジェット記録装置1を非常停止させる非常停止プログラムが含まれている。なお、ROM43に代えてEEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)やフラッシュメモリー等の書き換え可能な不揮発性メモリーが用いられてもよい。
記憶部44は、DRAM(Dynamic Random Access Memory)等で構成される。記憶部44には、インターフェース64を介して外部装置2から入力され、記録媒体Pに記録する画像の画像データ、記録を行う記録媒体Pの種類や枚数などを含む印刷ジョブが記憶される。
搬送ドラムモーター制御回路61は、CPU41から入力された信号に基づいて、搬送ドラムモーター214を動作させるための制御信号を搬送ドラムモーター214に出力する。
ヘッドユニット移動機構制御回路62は、CPU41から入力された信号に基づいて、ヘッドユニット移動機構55を動作させるための制御信号をヘッドユニット移動機構55に出力する。
記録ヘッド制御回路63は、CPU41から入力された信号及び記憶部44に記憶された画像データに基づいて、記録ヘッド52の駆動回路から記録素子の圧電素子に印加される駆動電圧のタイミング及び/又は大きさを定める制御信号(画像データ)を記録ヘッド52に出力する。
インターフェース64は、外部装置2及び操作表示部65との間でデータの送受信を行う手段であり、各種シリアルインターフェース、各種パラレルインターフェースのいずれか又はこれらの組み合わせで構成される。
操作表示部65は、液晶表示装置等の表示装置と、当該表示装置上に取り付けられた光透過性のタッチパネル等の入力装置とを備える。操作表示部65は、ユーザーからの入力操作を受け付けて当該入力操作に対応する信号を出力する。例えば、操作表示部65では、ユーザーからの非常停止指示に係る入力操作が行われる。また、操作表示部65は、CPU41によるプログラムの実行結果等を表示する。
外部装置2は、例えばパーソナルコンピューターであり、インクジェット記録装置1で記録される画像の画像データ等をインターフェース64を介して制御部40に供給する。
次に、インクジェット記録装置1において搬送部21の搬送動作が停止した場合の動作について説明する。
上述したように、インクジェット記録装置1では、画像記録時において記録ヘッド52及び記録ヘッド52内に貯留されたインクが70℃以上90℃以下の範囲の温度に加熱され、搬送部21の搬送ドラム211が40℃以上60℃以下の範囲の温度に加熱される。従って、画像記録時の記録ヘッド52の温度は、搬送ドラム211の搬送面212の温度より10℃以上高くなる。
また、画像記録時において、記録ヘッド52は図3Aに示される動作位置に配置される。この動作位置では、記録ヘッド52から搬送ドラム211へ熱が伝わることにより搬送ドラム211の温度の上昇が生じるものの、搬送部21が搬送動作を行っており搬送ドラム211が回転している場合には記録ヘッド52からの熱が搬送ドラム211の搬送面212に対して略均等に伝わるため、搬送ドラム211における温度ムラが生じない。
しかしながら、搬送部21の搬送動作が停止して搬送ドラム211の回転が停止した場合には、記録ヘッド52と搬送ドラム211の搬送面212との相対位置関係が一定となり、記録ヘッド52からの熱が搬送ドラム211のうち一部にのみ伝わり、搬送ドラム211のうち記録ヘッド52と対向する部分の温度が局部的に上昇して温度ムラが生じる。
このように温度ムラが生じた状態の搬送ドラム211に記録媒体Pを保持させた場合、又は当該搬送ドラム211に記録媒体Pが保持されていた場合、当該記録媒体Pにも搬送ドラム211の温度ムラが反映された分布で温度ムラが生じる。この記録媒体Pに対してインクを吐出して画像記録を行うと、記録媒体Pに吐出されたインクの固化の態様が記録媒体Pの温度ムラに起因してばらつくことなどにより記録画像の画質が低下する。
そこで、本実施形態のインクジェット記録装置1では、搬送部21の搬送動作が当該搬送動作を再開できる態様で停止した場合に、ヘッドユニット移動機構55により記録ヘッド52を動作位置から退避位置へ移動させる。すなわち、記録ヘッド52と搬送面212との距離を増大させるようにヘッドユニット移動機構55により記録ヘッド52を移動させる。これにより、記録ヘッド52から搬送ドラム211に熱が伝わりにくくする。
ここで、退避位置にある記録ヘッド52と搬送面212との距離を退避時距離とし、動作位置にある記録ヘッド52と搬送面212との距離を動作時距離とした場合の退避時距離と動作時距離との差は、記録ヘッド52と搬送ドラム211との温度差が大きいほど大きく設定されてもよい。また、退避時距離と動作時距離との差は、搬送部21の回転の予定停止時間、搬送部21の熱容量の大きさ及び熱伝導率、インクの種別などに基づいて変更されてもよい。
搬送部21の搬送動作が当該搬送動作を再開できる態様で停止する場合としては、通常の画像記録動作が終了した場合のほか、ユーザーにより画像記録動作の停止又は搬送部21の搬送動作の停止を指示する入力操作が行われた場合や、所定の条件が満たされることでインターロック機構が作動してCPU41により非常停止処理に係る割り込み処理が実行される場合があげられる。ここで、インターロック機構が作動する所定の条件の例としては、インクジェット記録装置1による画像の記録に問題を生じさせうる所定の構成要素における動作エラーの発生、外部からの非常停止指示の入力、地震の発生、インクジェット記録装置1が安全確保のために格納庫に収められている場合における当該格納庫の扉の開放などが挙げられる。
以下では、搬送部21の搬送動作が停止する場合の動作について、通常の画像記録処理及び非常停止処理のそれぞれを例にあげて説明する。
図5は、画像記録処理の制御手順を示すフローチャートである。
この画像記録処理は、例えばインターフェース64を介して外部装置2から画像データを含む印刷ジョブが制御部40に入力された場合に実行される。
この画像記録処理の開始前に、記録ヘッド52内のインクは、インク加熱部54によりインクの種別に応じた所定の設定温度に加熱される。また、搬送部21の搬送ドラム211は、搬送ドラム加熱部23により所定の設定温度に加熱される。本実施形態では、記録ヘッド52内のインクは、70℃以上90℃以下の範囲に含まれる温度に加熱され、搬送ドラム211は、40℃以上60℃以下の範囲に含まれる温度に加熱される。
CPU41は、ヘッドユニット移動機構制御回路62からヘッドユニット移動機構55へ制御信号を出力させて、記録ヘッド52が動作位置に配置されるようにヘッドユニット移動機構55によりヘッドユニット50を移動させる(ステップS11)。
CPU41は、搬送ドラムモーター制御回路61から搬送ドラムモーター214に制御信号を出力させて搬送ドラムモーター214を動作させることにより搬送ドラム211を回転させて搬送部21に搬送動作を行わせる(ステップS12)。
CPU41は、記憶部44に記憶された印刷ジョブに基づいて給紙部10及び画像記録部20の各部を動作させて搬送部21により搬送される記録媒体Pに画像を記録させる(ステップS13)。詳しくは、CPU41は、搬送部12及び受け渡しユニット22に制御信号を出力して記録媒体Pを給紙部10から搬送部21上に搬送させて搬送部21に保持させ、搬送部21により搬送させる。そして、CPU41は、記憶部44に記憶された画像データを記録ヘッド制御回路63から記録ヘッド52へ出力させることで、搬送部21により搬送される記録媒体P上に記録ヘッド52からインクを吐出させて記録媒体Pに画像を記録させる。CPU41は、画像が記録された記録媒体Pを定着部24の位置に搬送させ、記録媒体P上のインクを定着部24により定着させる。また、CPU41は、インクが定着された記録媒体Pをデリバリー部25により排紙部30に搬送させる。
CPU41は、実行されていない印刷ジョブが記憶部44に記憶されているか否かを判別する(ステップS14)。実行されていない印刷ジョブが記憶部44に記憶されていると判別された場合には(ステップS14で“YES”)、CPU41は、処理をステップS13に移行させて未実行の印刷ジョブに係る画像記録を行う。
記憶部44に未実行の印刷ジョブが記憶されていないと判別された場合には(ステップS14で“NO”)、CPU41は、搬送ドラムモーター制御回路61から搬送ドラムモーター214に制御信号を出力させて搬送ドラムモーター214の動作を停止させることにより搬送ドラム211の回転を停止させ、搬送部21の搬送動作を停止させる(ステップS15)。
CPU41は、ヘッドユニット移動機構制御回路62からヘッドユニット移動機構55へ制御信号を出力させて、記録ヘッド52が動作位置から退避位置へ移動するようにヘッドユニット移動機構55によりヘッドユニット50を移動させる(ステップS16;熱源移動ステップ)。
CPU41は、インクジェット記録装置1の停止処理を実行する(ステップS17)。ここでは、CPU41は、インクジェット記録装置1の各部を画像記録処理の開始時の状態として設定されている所定の状態に移行させる。
ステップS17の処理が終了すると、CPU41は、画像記録処理を終了させる。
次に、インクジェット記録装置1において実行される非常停止処理について説明する。
図6は、非常停止処理の制御手順を示すフローチャートである。
この非常停止処理は、画像記録処理が行われているインクジェット記録装置1において所定の異常が生じた場合に実行される。詳しくは、この非常停止処理は、外部装置2又は操作表示部65に対してユーザーにより画像記録動作の停止又は搬送部21の搬送動作の停止を指示する入力操作が行われてインターフェース64を介してCPU41に非常停止指示に係る割り込み要求信号が送信された場合や、上述のインターロック機構が作動してCPU41に当該割り込み要求信号が送信された場合などに実行される割り込み処理である。
上記の割り込み要求信号が入力されると、CPU41は、搬送ドラム211が回転しているか否か、即ち搬送部21が搬送動作を行っているか否かを判別する(ステップS21)。
搬送部21が搬送動作を行っていると判別された場合には(ステップS21で“YES”)、CPU41は、搬送ドラムモーター制御回路61から搬送ドラムモーター214に制御信号を出力させて搬送ドラムモーター214の動作を停止させることにより搬送ドラム211の回転を停止させて、搬送部21の搬送動作を停止させる(ステップS22)。
CPU41は、記録ヘッド52による画像の記録が行われているか否かを判別する(ステップS23)。
記録ヘッド52による画像の記録が行われていると判別された場合には(ステップS23で“YES”)、CPU41は、記録ヘッド制御回路63から記録ヘッド52へ制御信号を出力させることで、記録ヘッド制御回路63に記録ヘッド52によるインクの吐出を停止させ、記録ヘッド52による画像の記録を中止させる(ステップS24)。
なお、ステップS23及びステップS24は、ステップS22においてCPU41が搬送部21の搬送動作を停止させるための処理を行った後、搬送ドラム211の回転が完全に停止する前にステップS22と並行して実行されてもよい。
ステップS24の処理が終了すると、CPU41は、ヘッドユニット移動機構制御回路62からヘッドユニット移動機構55へ制御信号を出力させて、記録ヘッド52が動作位置から退避位置へ移動するようにヘッドユニット移動機構55によりヘッドユニット50を移動させる(ステップS25;熱源移動ステップ)。
ステップS23で記録ヘッド52による画像の記録が行われていないと判別された場合には(ステップS23で“NO”)、CPU41は、処理をステップS25に移行させる。
ステップS25の処理が終了すると、CPU41は、インクジェット記録装置1の停止処理を実行する(ステップS26)。ここでは、CPU41は、インクジェット記録装置1の各部を画像記録処理の開始時の状態として設定されている所定の状態に移行させる。
ステップS21で搬送部21が搬送動作を行っていないと判別された場合には(ステップS21で“NO”)、CPU41は、記録ヘッド52が退避位置にあるか否かを判別する(ステップS27)。
記録ヘッド52が退避位置にないと判別された場合には(ステップS27で“NO”)、CPU41は、処理をステップS25に移行させる。記録ヘッド52が退避位置にあると判別された場合には(ステップS27で“YES”)、CPU41は、処理をステップS26に移行させる。
ステップS26の処理が終了すると、CPU41は、非常停止処理を終了させる。
以上のように、本実施形態に係るインクジェット記録装置1は、搬送ドラム211を回転させる搬送動作を行うことで搬送ドラム211の搬送面212上に載置された記録媒体Pを搬送する搬送部21と、搬送部21により搬送される記録媒体Pに対してインクを吐出して画像を記録する記録ヘッド52と、熱源としての記録ヘッド52と、記録ヘッド52を移動させるヘッドユニット移動機構55と、記録ヘッド52が搬送面212の近傍に位置した状態で搬送部21により行われている搬送動作が当該搬送動作を再開できる態様で停止した場合に、記録ヘッド52と搬送面212との距離を増大させるようにヘッドユニット移動機構55により記録ヘッド52を移動させる熱源移動制御手段としてのCPU41と、を備える。これにより、搬送部21の搬送動作が停止した場合の記録ヘッド52の熱による搬送ドラム211の搬送面212における温度上昇が抑制される。よって、搬送ドラム211の搬送面212における温度ムラの発生を抑制することができる。その結果、搬送部21による搬送動作を行い画像の記録を再開する場合に搬送ドラム211に保持される記録媒体Pにおける温度ムラの発生が抑制されるため、記録媒体Pの温度ムラに起因した記録画像の画質の低下を抑制することができる。
また、記録ヘッド52は、熱源となる構成を有し、ヘッドユニット移動機構55は、記録ヘッド52を移動させることで熱源を移動させる。これにより、記録ヘッド52が搬送ドラム211より高温となるインクジェット記録装置1において、搬送部21の搬送動作が停止した場合の搬送ドラム211の搬送面212における温度ムラの発生を抑制することができる。
また、インクジェット記録装置1は、記録ヘッド52に貯留されて吐出されるインクを加熱するインク加熱部54を備え、加熱制御手段としてのCPU41は、インク加熱部54によりインクを搬送ドラム211の搬送面212の温度より高い温度に加熱させ、記録ヘッド52は、インク加熱部54の熱を記録ヘッド52のうち熱源となる構成に伝える構造である。これにより、記録ヘッド52において貯留されるインクが加熱され、当該加熱されたインクが記録ヘッド52から吐出される態様において、搬送部21の搬送動作が停止した場合の搬送ドラム211の搬送面212における加熱された記録ヘッド52に起因する温度ムラの発生を抑制することができる。
また、加熱制御手段としてのCPU41は、インク加熱部54によりインクを搬送ドラム211の搬送面212の温度より10℃以上高い温度に加熱させる。その結果、動作位置に配置された記録ヘッド52から搬送ドラム211へ熱が伝わることによる搬送ドラム211の温度上昇が顕著となるが、搬送部21の搬送動作が停止した場合において記録ヘッド52と搬送面212との距離を増大させるように記録ヘッド52を移動させることにより搬送ドラム211の搬送面212における温度ムラの発生を抑制することができる。
また、記録ヘッド52に貯留されるインクは、常温でゲル状でありかつ加熱されることでゾル状となる特性を有し、加熱制御手段としてのCPU41は、インク加熱部54により当該インクを当該インクがゾル状となる温度に加熱させ、記録ヘッド52は、インク加熱部54により加熱されたゾル状のインクを記録媒体Pに吐出する。これにより、記録媒体Pに吐出されたゾル状のインクが冷却されてゲル状となることによりインクが速やかに固化する態様で記録媒体Pに画像を記録することができる。
また、ヘッドユニット50に含まれる複数の記録ヘッド52は、搬送部21による記録媒体Pの搬送方向と直交する幅方向に記録媒体Pへの当該幅方向の記録幅に亘って搬送方向と交差する向きに配列された複数の記録素子53からインクを吐出する。これにより、記録ヘッド52の搬送部21に対する位置を固定させた状態で画像の記録を行うシングルパス形式のインクジェット記録装置1において、搬送部21の搬送ドラム211の搬送動作が停止した場合の搬送ドラム211の搬送面212における温度ムラの発生を抑制することができる。
また、搬送ドラム211は、円柱面状の搬送面212を有し、搬送部21は、搬送面212を回転させることで搬送動作を行う。これにより、搬送部21の搬送動作が行われている場合において、動作位置にある記録ヘッド52の熱による搬送ドラム211の温度上昇を搬送ドラム211の各部で均等にすることができる。
また、インクジェット記録装置1は、搬送ドラム211の搬送面212を加熱する搬送ドラム加熱部23を備える。これにより、記録ヘッド52が高温に加熱された場合においても記録ヘッド52と搬送ドラム211との温度差を所定の範囲内とすることができる。
また、搬送制御手段としてのCPU41は、所定の異常が生じた場合に搬送部21の搬送動作を停止させる。これにより、インクジェット記録装置1に異常が生じた場合に搬送部21の搬送動作を停止させて安全を確保することができるとともに、搬送部21の搬送動作が停止した場合の搬送ドラム211の搬送面212における温度ムラの発生を抑制することができる。
なお、本発明は、上記実施形態及び変形例に限られるものではなく、様々な変更が可能である。
例えば、上記実施形態では、インク加熱部54により加熱された記録ヘッド52の全体が熱源に対応する例を説明したが、これに限定する趣旨ではなく、インク加熱部54の熱が記録ヘッド52の一部の構成に伝わる構造であり当該一部の構成が熱源に対応する態様であってもよい。
また、上記実施形態では、記録ヘッド52が熱源に対応する例を説明したが、これに限定する趣旨ではなく、搬送ドラム加熱部23や、エネルギー線を照射する際に発熱することで温度が上昇する性質を有する定着部24など、搬送ドラム211の搬送面212の近傍に位置し搬送ドラム211の搬送面212における温度とは温度が異なる任意の構成要素が熱源に対応し得る。よって、搬送部21の搬送動作が停止した場合に当該熱源と搬送面212との距離を増大させるように当該熱源を移動させてもよい。
また、上記実施形態では、搬送手段として搬送ドラム211を基部213の周囲で回転させる搬送部21を例に説明したが、これに限られず、搬送部材の搬送面上に記録媒体を保持し、搬送部材が基部に対して移動することで記録媒体Pを搬送する任意の搬送手段を使用することができる。例えば、基部としての2本のローラーに支持されローラーの回転に応じて2本のローラーの周囲を周回することでローラーに対して移動する搬送部材としてのベルトを有し、当該ベルトの搬送面上に記録媒体Pを保持する搬送手段が用いられてもよい。
また、上記実施形態では、常温でゲル状であり加熱されることによりゾル状となるインクをゾル状に加熱して吐出するインクジェット記録装置1を例に説明したが、これに限定する趣旨ではなく、常温でゾル状又は液体であるインクを含む種々の公知のインクを用いてもよい。例えば、常温でゾル状であるインクを用い、当該インクを加熱させて粘度を低下させた上で吐出する態様であってもよい。
また、上記実施形態では、ヘッドユニット50に、8つの記録ヘッドモジュール51と、記録手段としての16の記録ヘッド52が設けられ、各記録ヘッド52に記録素子53の列が2列設けられている例を説明したが、これに限定する趣旨ではない。例えば、各記録ヘッド52に含まれる記録素子53の列は、1列又は3列以上であってもよい。また、各記録ヘッドモジュール51に含まれる記録ヘッド52の数は、1又は3以上であってもよい。また、ヘッドユニット50が単一の記録ヘッドモジュール51又は記録ヘッド52により構成されていてもよい。いずれの場合においても、ヘッドユニット50に含まれる一又は複数の記録ヘッド52の記録素子53が記録媒体PへのX方向の記録幅に亘って配置されることでシングルパス形式のインクジェット記録装置1を構成することができる。この場合、ヘッドユニット50に含まれる一又は複数の記録ヘッド52が記録手段に対応する。
また、上記実施形態では、シングルパス形式のインクジェット記録装置1を例に説明したが、記録ヘッドを主走査方向(記録媒体Pの搬送方向と直交する方向)に走査させながら画像の記録を行うインクジェット記録装置に本発明を適用してもよい。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、本発明の範囲は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲とその均等の範囲を含む。
本発明は、インクジェット記録装置に利用することができる。
1 インクジェット記録装置
2 外部装置
10 給紙部
11 給紙トレー
12 搬送部
20 画像記録部
21 搬送部
211 搬送ドラム
212 搬送面
213 基部
214 搬送ドラムモーター
22 受け渡しユニット
23 搬送ドラム加熱部
24 定着部
25 デリバリー部
30 排紙部
31 排紙トレー
40 制御部
41 CPU
42 RAM
43 ROM
44 記憶部
50,50Y,50M,50C,50K ヘッドユニット
51 記録ヘッドモジュール
52 記録ヘッド
53 記録素子
54 インク加熱部
55 ヘッドユニット移動機構
56a,56b 支持部
57a,57b 取付部材
61 搬送ドラムモーター制御回路
62 ヘッドユニット移動機構制御回路
63 記録ヘッド制御回路
64 インターフェース
65 操作表示部
66 バス
P 記録媒体

Claims (9)

  1. 搬送部材を移動させる搬送動作を行うことで当該搬送部材の搬送面上に載置された記録媒体を搬送する搬送手段と、
    前記搬送手段により搬送される記録媒体に対してインクを吐出して画像を記録する記録手段と、
    熱源と、
    前記熱源を移動させる熱源移動手段と、
    前記熱源が前記搬送面の近傍に位置した状態で前記搬送手段により行われている前記搬送動作が当該搬送動作を再開できる態様で停止した場合に、前記搬送面と垂直な方向についての前記熱源と前記搬送面との距離を増大させるように前記熱源移動手段により前記熱源を移動させる熱源移動制御手段と、
    を備え、
    前記記録手段は、前記熱源となる構成を有し、
    前記熱源移動手段は、前記記録手段を移動させることで前記熱源を移動させるものであり、
    前記熱源移動制御手段は、前記画像の記録が行われる際の前記記録手段から前記搬送面までの距離と、前記熱源移動手段により移動された後の前記記録手段から前記搬送面までの距離との差が、前記記録手段と前記搬送部材との温度差が大きいほど大きくなるように前記熱源移動手段により前記記録手段を移動させる
    ことを特徴とするインクジェット記録装置。
  2. 搬送部材を移動させる搬送動作を行うことで当該搬送部材の搬送面上に載置された記録媒体を搬送する搬送手段と、
    前記搬送手段により搬送される記録媒体に対してインクを吐出して画像を記録する記録手段と、
    熱源と、
    前記熱源を移動させる熱源移動手段と、
    前記熱源が前記搬送面の近傍に位置した状態で前記搬送手段により行われている前記搬送動作が当該搬送動作を再開できる態様で停止した場合に、前記搬送面と垂直な方向についての前記熱源と前記搬送面との距離を増大させるように前記熱源移動手段により前記熱源を移動させる熱源移動制御手段と、
    を備え、
    前記記録手段は、前記熱源となる構成を有し、
    前記熱源移動手段は、前記記録手段を移動させることで前記熱源を移動させるものであり、
    前記熱源移動制御手段は、前記画像の記録が行われる際の前記記録手段から前記搬送面までの距離と、前記熱源移動手段により移動された後の前記記録手段から前記搬送面までの距離との差が、前記搬送動作の予定停止時間に基づく値となるように前記熱源移動手段により前記記録手段を移動させる
    ことを特徴とするインクジェット記録装置。
  3. 前記記録手段に貯留されて吐出されるインクを加熱するインク加熱手段と、
    前記インク加熱手段により前記インクを前記搬送部材の搬送面の温度より高い温度に加熱させる加熱制御手段と、
    を備え、
    前記記録手段は、前記インク加熱手段の熱を前記熱源となる構成に伝える構造である
    ことを特徴とする請求項1又は2記載のインクジェット記録装置。
  4. 前記加熱制御手段は、前記インク加熱手段により前記インクを前記搬送部材の搬送面の温度より10℃以上高い温度に加熱させることを特徴とする請求項3記載のインクジェット記録装置。
  5. 前記記録手段に貯留されるインクは、常温でゲル状でありかつ加熱されることでゾル状となる特性を有し、
    前記加熱制御手段は、前記インク加熱手段により前記インクをゾル状となる温度に加熱させ、
    前記記録手段は、前記インク加熱手段により加熱されたゾル状の前記インクを前記記録媒体に吐出する
    ことを特徴とする請求項3又は4記載のインクジェット記録装置。
  6. 前記記録手段は、前記搬送手段による記録媒体の搬送方向と直交する幅方向に前記記録媒体への当該幅方向の記録幅に亘って当該搬送方向と交差する向きに配列された複数の記録素子からインクを吐出することを特徴とする請求項1〜の何れか一項に記載のインクジェット記録装置。
  7. 前記搬送部材は、円柱面状の前記搬送面を有し、
    前記搬送手段は、前記搬送面を回転させることで前記搬送動作を行う
    ことを特徴とする請求項1〜の何れか一項に記載のインクジェット記録装置。
  8. 前記搬送部材の搬送面を加熱する搬送部材加熱手段を備えることを特徴とする請求項1〜の何れか一項に記載のインクジェット記録装置。
  9. 所定の異常が生じた場合に前記搬送手段の前記搬送動作を停止させる搬送制御手段を備えることを特徴とする請求項1〜の何れか一項に記載のインクジェット記録装置。
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