JP7435000B2 - インクジェット記録装置及び背圧設定方法 - Google Patents
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Description
[インクジェット記録装置の構成]
図1は、本発明の第1の実施形態に係るインクジェット記録装置1の全体構成図である。インクジェット記録装置1は、図1に示すように、媒体供給部10と、画像形成部20と、媒体排出部30と、インク供給部40と、制御部70(後述の図10参照)とを備える。インクジェット記録装置1は、後述の制御部70の制御の下で媒体供給部10に格納された記録媒体Pを画像形成部20に搬送し、画像形成部20で記録媒体Pに画像を形成し、画像が形成された記録媒体Pを媒体排出部30に排紙する。
媒体供給部10は、記録媒体Pを格納する供給トレー11と、供給トレー11から画像形成部20へ記録媒体Pを搬送する搬送部12とを有する。なお、記録媒体Pとしては、後述の画像形成ドラム21の外周面上に湾曲して保持され得る各種媒体が用いられ、例えば、印刷用紙(紙)、セル、フィルム、布帛等を用いることができる。
画像形成部20は、画像形成ドラム21と、受け渡しユニット22と、媒体加熱部23と、複数のヘッドユニット24と、照射部25と、デリバリー部26と、画像読み取りセンサー27とを有する。
媒体排出部30は、デリバリー部26により画像形成部20から送り出された記録媒体Pを格納する。媒体排出部30は、板状の排出トレー31等を有し、この排出トレー31上に画像形成後の記録媒体Pを載置する。
インク供給部40は、画像の記録に用いられる各色のインクを貯え、当該インクを画像形成部20の対応するヘッドユニット24に供給する。インク供給部40の設置形態は、任意であるが、例えば、インク供給部40が専用のラック等に配置されて、チューブ等の管材を介して画像形成部20に接続される。画像形成部20の各ヘッドユニット24に供給されたインクは、対応するインクジェットヘッド240のノズルから吐出される。
次に、インクジェット記録装置1のインク供給系の構成について説明する。図3は、本実施形態に係るインクジェット記録装置1におけるインク供給系の構成を示す図である。なお、図3では、説明の便宜上、複数のヘッドユニット24のうちの1つのヘッドユニット24、及び、それに対して設けられた背圧制御部60の構成のみを示し、他のヘッドユニット24及びそれ対して設けられた背圧制御部60の図示を省略する。また、ヘッドユニット24は、図2に示すように、複数のインクジェットヘッド240を有するが、図3では、説明の便宜上、1つのインクジェットヘッド240のみを示し、他のインクジェットヘッド240の図示を省略する。
インクジェットヘッド240は、図3に示すように、ノズル部240a、インレット240b、上部流路部240c、下部流路部240d、アウトレット240e、及び、ヘッド制御部240fを有する。なお、ノズル部240aは、図2に示すように、複数のノズルで構成される。
ここで、本実施形態における背圧制御部の構成及び動作の説明の前に、インクジェットヘッドの液面高さが変化したときの背圧変化、及び、その背圧変化に起因するメニスカスへの影響を説明する。
Pπr2=2πrγ+ρgh・・・(1)
P1=(2πrγ+ρgh1)/πr2・・・(2)
P2=(2πrγ+ρg(h1+H))/πr2・・・(3)
図9は、本実施形態に係るインクジェット記録装置1におけるヘッドユニット24及び背圧制御部60の内部構成を示す図である。なお、図9には、説明の便宜上、インクジェット記録装置1に設けられた複数のヘッドユニット24のうちの1つのヘッドユニット24、及び、それに対して設けられた1つの背圧制御部60の構成のみを示し、他のヘッドユニット24及びそれ対して設けられた背圧制御部60の図示を省略する。
図10は、本実施形態に係るインクジェット記録装置1の制御系の構成を示すブロック図である。なお、図10に示す制御系の構成では、説明の便宜上、背圧制御に関与する構成部のみを示す。
図11は、本実施形態に係るインクジェット記録装置1における背圧制御の手順を示すフローチャートである。
上述のように、本実施形態のインクジェット記録装置1では、2つのインクジェットヘッド間において水頭差が存在し、液面高さが互いに異なる2つのインクジェットヘッドに対して、それぞれ個別に背圧制御を行う。それゆえ、本実施形態では、インクジェットヘッドに応じて液面高さが変化しても、各インクジェットヘッドに対して最適な背圧制御を行うことができる。
図12は、第2の実施形態に係るインクジェット記録装置におけるヘッドユニット及び背圧制御部の構成を示す図である。なお、第2の実施形態のインクジェット記録装置におけるヘッドユニット及び背圧制御部の構成において、上記第1の実施形態のインクジェット記録装置におけるヘッドユニット及び背圧制御部の構成(図9参照)と同様の構成には、同じ符号を付けて示す。図9と図12との比較から明らかなように、本実施形態に係るインクジェット記録装置の背圧制御部60の構成は、上記第1の実施形態のそれと同様であるので、背圧制御部60の説明は省略する。
上述のように、第2の実施形態のインクジェット記録装置においても、複数のインクジェットヘッドのうち、液面高さが異なる各インクジェットヘッドに対して個別に背圧制御を行う。それゆえ、第2の実施形態では、第1の実施形態と同様に、インクジェットヘッドに応じて液面高さが変化しても、各インクジェットヘッドに対して最適な背圧制御を行うことができるとともに、ヘッド機構の小型化、簡略化を図ることができる。
以上、本発明の各種実施形態に係るインクジェッド記録装置及び背圧設定方法について説明したが、本発明は、これらに限定されるものではなく、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、その他種々の変形例の態様を取ることができる。
上記各種実施形態では、インクジェットヘッド間の水頭差に基づいて、液面高さが互いに異なる複数のインクジェットヘッドのそれぞれに対して、個別に背圧制御(設定)を行う例を説明した。しかしながら、本発明は、これに限定されない。上記各種実施形態で説明した背圧制御(設定)技術は、例えば、インクタンク内の液面(インクの上面)の高さ位置の差、インクタンクの配置位置の高さの差、等により複数のインクジェットヘッド間において、液面高さに差が生じるような構成のインクジェット記録装置にも適用可能である。変形例1では、その一構成例(変形例1-1~1-4)を説明する。
上記各種実施形態及び変形例1では、静的な(位置が変動しない)ヘッドユニット24に保持される複数のインクジェットヘッドのそれぞれに対して、液面高さに応じて個別に背圧制御(設定)を行う例を説明したが、本発明は、これに限定されない。例えば、複数のインクジェットヘッドを保持したヘッドユニット24を昇降移動可能にする昇降機構を備えた(動的なヘッドユニット24を備えた)インクジェット記録装置にも、上記各種実施形態及び変形例1で説明した背圧制御(設定)技術を適用可能である。変形例2では、その一構成例を説明する。
変形例3では、ヘッドユニット24の位置決め機構を備えたインクジェット記録装置の構成例を説明する。図15は、変形例3に係るインクジェット記録装置のヘッドユニット及びその周辺機構の構成を示す図である。なお、この例では、ヘッドユニット24の構成は、図13Bに示す上記変形例1-2のヘッドユニット24と同様の構成とし、ヘッドユニット24の構成の説明は省略する。なお、本発明はこれに限定されず、変形例3では、上記変形例1-2のヘッドユニット24の代わりに、上記変形例1-2以外の上記各種実施形態及び各種変形例で説明したヘッドユニット24を用いてもよい。
上記変形例2では、複数のインクジェットヘッドを保持したヘッドユニット24を昇降移動可能にする昇降機構を備えたインクジェット記録装置に上記各種実施形態で説明した背圧制御(設定)技術を適用する構成例を説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、複数のインクジェットヘッドを保持したヘッドユニット24を水平方向に移動可能にする移動機構を備えたインクジェット記録装置にも、上記各種実施形態で説明した背圧制御(設定)技術を適用することができる。変形例4では、その一構成例を説明する。
上記各種実施形態及び各種変形例では、供給トレー11に載置された記録媒体Pを、1枚ずつ、円筒状の画像形成ドラム21の外周面に沿って搬送し、排出トレー31に記録媒体Pを排出する構成のインクジェット記録装置1に上記各種実施形態で説明した背圧制御(設定)技術を適用する構成例を説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、ロール状の記録媒体Pを使用するインクジェット記録装置や、搬送路が平面構成であるインクジェット記録装置などにも、上記各種実施形態で説明した背圧制御(設定)技術を同様に適用することができる。変形例5では、その一構成例(変形例5-1、5-2)を説明する。
図17は、変形例5-1に係るインクジェット記録装置の概略構成図である。なお、この例では、ヘッドユニット24の構成は、図9に示す上記第1の実施形態と同様の構成とし、ヘッドユニット24の構成の説明は省略する。なお、本発明はこれに限定されず、上記第1の実施形態のヘッドユニット24の代わりに、上記第2の実施形態及び各種変形例で説明したヘッドユニット24を用いてもよい。
図18は、変形例5-2に係るインクジェット記録装置の概略構成図である。なお、この例では、背圧制御部の構成が、図9に示される上記第1の実施形態のインクジェット記録装置1の背圧制御部60(第1背圧制御部61、第2背圧制御部62)の構成と同様の構成であるので、ここでは、これらの背圧制御部の説明を省略する。また、図18では、説明の便宜上、液面センサーの図示も省略する。
Claims (12)
- 記録媒体に対して液体を吐出するノズルを有するヘッドと、
複数の前記ヘッドを保持するヘッドユニットと、
前記ヘッドに供給される前記液体を貯留するタンクと、
前記タンクと前記ヘッドとを連通して、前記タンクから前記ヘッドに前記液体を供給する送液部と、
前記タンク内の液体に加える背圧を調整する背圧制御部と、を備え、
前記タンク内の前記液体の上面の高さ位置と前記ノズルの液体吐出面の高さ位置との差が互いに同じである複数の第1の前記ヘッドは、異なる前記ヘッドユニットにより保持されるものと、同じ前記ヘッドユニットにより保持されるものと、を含み、
複数の前記第1の前記ヘッドに対しては、共通の前記背圧制御部が設けられ、
前記背圧制御部は、前記タンク内の前記液体の上面の高さ位置と前記ノズルの液体吐出面の高さ位置との差に応じて、前記タンク内の前記背圧を制御する
インクジェット記録装置。 - 前記タンク内の前記液体の上面の高さ位置と前記ノズルの液体吐出面の高さ位置との差が互いに異なる複数の第2の前記ヘッドに対して、それぞれ設けられた複数の前記タンクと、
複数の前記タンクから対応する複数の前記第2の前記ヘッドにそれぞれ前記液体を供給する複数の前記送液部と、
複数の前記第2の前記ヘッドに対してそれぞれ設けられた複数の前記背圧制御部と、を備える
請求項1に記載のインクジェット記録装置。 - 前記タンク内の前記液体の上面の高さ位置を検知する液面センサーを更に備える
請求項1又は2に記載のインクジェット記録装置。 - 前記背圧制御部は、
前記タンク内の前記背圧を測定する圧力センサーと、
前記タンク内の気体を外部に排出する送気ポンプと、を有する
請求項1~3のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。 - 前記背圧制御部は、対応する前記タンク内の前記液体の上面の高さ位置の変化に応じて、前記背圧を制御する
請求項1~4のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。 - 前記タンク内の液体の上面の高さ位置が一定になるように制御される場合には、前記背圧制御部は、対応する前記タンク内の前記背圧が予め定められた所定の背圧に維持されるように、前記背圧を制御する
請求項1~5のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。 - 前記記録媒体を搬送する円筒状の画像形成ドラムを更に備える
請求項1~6のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。 - 前記ヘッドユニットを昇降移動させることが可能な昇降機構と、を更に備える
請求項1~7のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。 - 前記ヘッドユニットを印字位置に固定する位置決め機構を更に備える
請求項1~8に記載のインクジェット記録装置。 - 前記ヘッドユニットを前記記録媒体の幅方向に移動させることが可能な移動機構を更に備える
請求項1~9のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。 - 前記背圧制御部により設定される背圧の値に応じて、前記ノズルの駆動電圧が調整される
請求項1~10のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。 - 記録媒体に対して液体を吐出するノズルを有するヘッドと、複数の前記ヘッドを保持するヘッドユニットと、前記ヘッドに供給される前記液体を貯留するタンクと、前記タンクと前記ヘッドとを連通して、前記タンクから前記ヘッドに前記液体を供給する送液部と、前記タンク内の液体に加える背圧を調整する背圧制御部と、を備え、前記タンク内の前記液体の上面の高さ位置と前記ノズルの液体吐出面の高さ位置との差が互いに同じである複数の第1の前記ヘッドは、異なる前記ヘッドユニットにより保持されるものと、同じ前記ヘッドユニットにより保持されるものと、を含み、複数の前記第1の前記ヘッドに対しては、共通の前記背圧制御部が設けられるインクジェット記録装置の背圧設定方法であって、
前記背圧制御部は、前記タンク内の前記液体の上面の高さ位置と前記ノズルの液体吐出面の高さ位置との差に応じて、前記タンク内の前記背圧を制御する
背圧設定方法。
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