JP7552178B2 - Liquid ejection device - Google Patents
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Description
本発明は、液体吐出装置に関する。 The present invention relates to a liquid ejection device.
従来から、印刷時の予熱制御を行う様々な装置がある。例えば、特許文献1では、コピー、ファクシミリ、プリンタ等の複数の画像記録装置として対応可能な画像形成装置において、発熱体の温度検出手段及び制御手段と、発熱体の予熱温度変更手段と、所定時間における上記各機能別の画像形成回数計数手段とを備え、上記計数結果に応じて、発熱体の予熱温度を制御する。また、発熱体の制御手段として省電力状態と待機状態の二つを設け、上記計数結果に基づいてこれら二つの状態を切り替えるように構成する装置が開示されている。 Conventionally, there are various devices that perform preheat control during printing. For example, in Patent Document 1, an image forming device capable of functioning as multiple image recording devices such as a copier, facsimile, and printer is provided with a means for detecting and controlling the temperature of a heating element, a means for changing the preheat temperature of the heating element, and a means for counting the number of image formations for each of the above functions in a predetermined time, and the preheat temperature of the heating element is controlled according to the counting results. Also disclosed is a device that provides two states, a power saving state and a standby state, as the control means for the heating element, and is configured to switch between these two states based on the counting results.
特許文献1では、上記構成とすることで、ユ-ザの要求に迅速に対応しつつ、発熱用電力の省力化を図っているが、当該構成をシリアルインクジェット方式の印刷装置に採用した場合は、以下に示すように、必ずしも予熱制御が十分であるとはいえない。 In Patent Document 1, the above configuration is used to quickly respond to user requests while saving on power consumption for heating, but when this configuration is used in a serial inkjet printing device, the preheat control is not necessarily sufficient, as described below.
シリアルインクジェット方式の印刷装置では、アクリル、ポリエステル、塩ビ等のフィルムやコート紙などの非浸透メディア・緩浸透メディアに印刷する場合、インクの乾燥手段に温風乾燥やIR(赤外線)により乾燥させる。当該印刷装置には、印刷前や印刷中にメディアを加熱する為に、副走査方向にポストヒータ、プリントヒータ(プラテンヒータ)、プレヒータが搭載され、メディア種類によって各副走査の場所によって最適なメディア温度になるように、それぞれのヒータに設けられた温度センサが独立して温度制御されている。
赤外線加熱の原理は、赤外線は電磁波の一種であり、ある波長を持った光エネルギーであることを利用する。温風との大きな違いは、光がコート膜(インク表面に出来る膜)の中に入るという点にある。基本的に温風は表面にしか作用しない。その熱の伝わり方は表面からの熱伝導となる。そのため、どうしてもコート表層から乾燥が始まるので皮張りなどの問題を抱えやすく、おのずと急速乾燥に限界がある。また、インク表面に膜(造膜)ができ、内部からの水分や溶剤が抜けにくい。
In serial inkjet printers, when printing on non-permeable media or low-permeable media such as acrylic, polyester, PVC films, and coated paper, the ink is dried by hot air drying or IR (infrared) drying. In order to heat the media before and during printing, the printer is equipped with a post-heater, print heater (platen heater), and pre-heater in the sub-scanning direction, and the temperature sensors installed in each heater are independently controlled to ensure that the media temperature is optimal for each sub-scanning location depending on the type of media.
The principle of infrared heating is that infrared rays are a type of electromagnetic wave, a type of light energy with a certain wavelength. The big difference with hot air is that the light penetrates the coating film (the film that forms on the surface of the ink). Basically, hot air only acts on the surface. The heat is transferred by conduction from the surface. Because of this, drying inevitably begins from the surface of the coating, which can easily lead to problems such as skinning, and there is a natural limit to how quickly it can be dried. Also, a film (film formation) forms on the surface of the ink, making it difficult for moisture and solvents to escape from the inside.
従来のシリアルインクジェット方式の印刷装置で赤外線加熱を行う方法では、印刷開始と共に赤外線加熱装置を有したキュアヒータをONしている。このため、印刷開始部分の画像に対しては、メディアの表面温度を検知する温度センサにより赤外線加熱装置が十分に温まったことを検知されず、熱量不足になって乾燥不良が発生しやすく、良好な画像を得にくいという問題があった。
一方、シリアル型インクジェット方式の印刷装置では、通常は、印刷前ではメディアは停止している。損紙を考慮すれば、印刷前にメディアを動かすことは非効率だからである。メディアが停止しているときに上述した赤外線加熱装置をONすると、メディアの1箇所に熱が集中してしまい、メディア変形や溶解などの不具合(ダメージ)が引き起こされる。ゆえに印刷動作が開始されてメディアが動くまでは赤外線加熱装置はOFFしていた。しかし、先述のとおり赤外線加熱装置が所望の出力をメディアに与えるためには、印刷前の段階である程度赤外線加熱装置が温まっている必要がある。
In a conventional method of infrared heating in a serial inkjet printer, a cure heater with an infrared heating device is turned on when printing starts. Therefore, for the image at the beginning of printing, the temperature sensor that detects the surface temperature of the media does not detect that the infrared heating device has warmed up sufficiently, resulting in insufficient heat and prone to drying defects, making it difficult to obtain a good image.
On the other hand, in serial inkjet printers, the media is usually stopped before printing. This is because moving the media before printing is inefficient, considering paper waste. If the infrared heating device described above is turned on when the media is stopped, heat will concentrate in one place on the media, causing problems (damage) such as deformation or melting of the media. For this reason, the infrared heating device is turned off until the printing operation starts and the media starts to move. However, as mentioned above, in order for the infrared heating device to provide the desired output to the media, it needs to be warmed up to a certain extent before printing.
従来技術では、シリアルインクジェット方式の印刷装置におけるこれらの課題、すなわちメディアに対するダメージ回避と画像品質の向上を考慮した予熱制御が行われていない。
本発明は、メディアに対するダメージ回避と画像品質の向上を考慮した予熱制御が可能な液体吐出装置を提供することを目的とする。
In conventional techniques, preheat control is not performed with consideration given to these issues in serial inkjet printing devices, namely, avoiding damage to the media and improving image quality.
An object of the present invention is to provide a liquid ejection apparatus capable of preheating control that takes into consideration avoiding damage to media and improving image quality.
本発明にかかる液体吐出装置は、媒体を加熱する第1の加熱手段と、予熱時に前記第1の加熱手段が第1の出力で加熱し、前記第1の加熱手段の内部の温度が所定の閾値に達した場合に、前記第1の出力以上となる第2の出力で加熱するように前記第1の加熱手段を制御し、搬送手段による前記媒体の搬送を開始させる制御部と、を備えることを特徴とする液体吐出装置として構成される。
The liquid ejection device of the present invention is configured as a liquid ejection device characterized by comprising: a first heating means for heating a medium; and a control unit which controls the first heating means to heat at a first output during preheating, and when the temperature inside the first heating means reaches a predetermined threshold, controls the first heating means to heat at a second output that is equal to or higher than the first output, and starts transporting the medium by a transport means .
本発明によれば、メディアに対するダメージ回避と画像品質の向上を考慮した予熱制御が可能となる。 The present invention makes it possible to perform preheating control that takes into account the avoidance of damage to the media and the improvement of image quality.
以下、添付図面を参照して、液体吐出装置の実施の形態を詳細に説明する。本実施の形態における液体吐出装置は、例えば、赤外線加熱装置を用いたシリアル型インクジェット記録装置において、以下の特徴を有する。すなわち、印刷JOBが投入されると、印刷動作を開始する前に赤外線加熱装置の予熱動作に入るように制御する。このため、印刷開始部分の画像の乾燥品質を満足することができる。また、上記の予熱動作に関する制御は、実際に印字するときよりも低く、実際に記録媒体がダメージを受けない温度で出力する。このため、予熱動作で記録媒体の変形や溶解などのダメージを防止することができる。そして、このように制御された予熱動作によって、赤外線加熱装置の内部温度が所定の閾値以上になったタイミングで予熱完了と判断し、印字動作へ移行する。上記記載の本発明の特徴について、以下の図面を用いて詳細に解説する。 The embodiment of the liquid ejection device will be described in detail below with reference to the attached drawings. The liquid ejection device in this embodiment is, for example, a serial type inkjet recording device using an infrared heating device, and has the following features. That is, when a print job is input, the infrared heating device is controlled to enter preheating operation before starting the printing operation. Therefore, the drying quality of the image at the start of printing can be satisfied. In addition, the control regarding the above preheating operation is lower than when actually printing, and outputs at a temperature that does not actually damage the recording medium. Therefore, damage such as deformation or melting of the recording medium can be prevented during the preheating operation. Then, when the internal temperature of the infrared heating device reaches a predetermined threshold value or higher through the preheating operation controlled in this way, it is determined that preheating is complete, and the printing operation is started. The above-mentioned features of the present invention will be described in detail with reference to the following drawings.
図1は、本実施の形態におけるインクジェット記録装置100の外観斜視図である。また、図2は、図1に示したキャリッジ走査機構部の概略平面図である。これらの図に示すように、記録装置100の内部には、両側板にガイドロッド1及び副ガイドレール2が掛け渡され、これらのガイドロッド1及び副ガイドレール2に、キャリッジ5が矢印A方向(主走査方向)に移動可能に保持されている。
キャリッジ5には、駆動プーリ7と加圧プーリ10に掛け渡されたタイミングベルト11が接続されている。タイミングベルト11が駆動プーリ7を介した主走査モータ9によって駆動させることで、キャリッジ5は主走査方向Aに往復移動される。タイミングベルト11には、加圧プーリ10によって張力が掛けられており、たるむことなくキャリッジ5を駆動させることができる。「HP(ホームポジション)位置」Pは、例えば、維持機構26上部に設定される。
Fig. 1 is an external perspective view of an inkjet recording apparatus 100 according to the present embodiment. Fig. 2 is a schematic plan view of the carriage scanning mechanism shown in Fig. 1. As shown in these figures, inside the recording apparatus 100, a guide rod 1 and a sub-guide rail 2 are hung between both side plates, and a carriage 5 is supported by the guide rod 1 and the sub-guide rail 2 so as to be movable in the direction of arrow A (main scanning direction).
A timing belt 11 that is stretched between a drive pulley 7 and a pressure pulley 10 is connected to the carriage 5. The timing belt 11 is driven by a
印字媒体150は、キャリッジ5が往復移動する下部を矢印B方向(副走査方向)へ間欠的に搬送され、プラテン16上でキャリッジ5に搭載された記録ヘッド6k、6c、6m、6yから液滴であるインクを吐出し、所定の画像を形成する。すなわち、記録ヘッド6k~6yには複数のノズル(図示せず)設けられ、該ノズルよりインクを吐出して画像を形成する。
画像形成された印字媒体150は、排紙ガイド32(図3)では、乾燥ヒータである乾燥部17により乾燥処理される。また、記録装置100には、記録ヘッド6(図3)にインクを供給するカートリッジ60とキャリッジ5に搭載された記録ヘッド6の維持メンテナンスを実行する維持機構26が備えられている。 キャリッジ5内にはエンコーダセンサ13が配置されており、両側板に掛け渡されたエンコーダシート14を連続的に読み取ることで、主走査方向位置を検知しながら2つの側板間を駆動する。
The print medium 150 is intermittently transported in the direction of arrow B (sub-scanning direction) below the reciprocating carriage 5, and a predetermined image is formed by ejecting ink droplets from recording heads 6k, 6c, 6m, and 6y mounted on the carriage 5 onto the platen 16. That is, the recording heads 6k to 6y are provided with a plurality of nozzles (not shown), and ink is ejected from the nozzles to form an image.
The print medium 150 on which an image has been formed is dried by a
また、キャリッジ5にはメディア検知センサ20が取り付けられており、例えば反射型のセンサが取り付けられ、LEDで照射した反射光を検知して下部に物体の有無を検知する。本実施例では反射光の値に応じて、キャリッジ直下のプラテン外側エリア、プラテン上エリア、メディア上エリアの識別を行う。
A
図3は、図1に示した乾燥部17の断面図である。図3の左側が図1に示した記録装置100の正面となる。記録紙は図の右側から左側搬送方向Dに搬送される。搬送経路上には4つのヒータ、プレヒータ17-1、プリントヒータ17-2、ポストヒータ17-3、赤外線加熱装置17-4が配置されている。
Figure 3 is a cross-sectional view of the
プレヒータ17-1は、記録媒体を温めるヒータである。プレヒータ17-1が搬送されてくる媒体側から温めることにより、インクが着弾したとき、蒸発しやすくする(予備加熱)。
プリントヒータ17-2は、インクの水分を蒸発させることにより、インク表面が造膜化する(インクセット)ヒータである。造膜化によってインク表面に膜を張り、触っても手に付かない程度に乾燥させる。造膜化により、インク滴(ドット)の拡がりや大きさがこの時決定されるのでインクセットとも呼ばれる。画像を作る最も重要なヒータである。
ポストヒータ17-3は、記録媒体を更に温めて、インクの水分・溶剤を蒸発させて、インクを乾燥させるヒータである。
赤外線加熱装置17-4は、インクの表面を遠赤外線(IR)によりインク内部から加熱させ、インク内部の樹脂の重合反応を起こさせてインク硬化を行うヒータである。
The preheater 17-1 is a heater that warms the recording medium. The preheater 17-1 heats the medium from the side where the ink is being conveyed, so that the ink evaporates easily when it lands on the recording medium (preheating).
The print heater 17-2 is a heater that evaporates the moisture in the ink, forming a film on the ink surface (ink setting). By forming a film, a film is formed on the ink surface, and the ink is dried to the point where it does not stick to your hands when you touch it. The spread and size of the ink droplets (dots) are determined by the film formation, so it is also called ink setting. It is the most important heater for creating images.
The post-heater 17-3 is a heater that further heats the recording medium, evaporates the water and solvent in the ink, and dries the ink.
The infrared heating device 17-4 is a heater that heats the surface of the ink from inside the ink with far infrared rays (IR) to cause a polymerization reaction of the resin inside the ink, thereby hardening the ink.
プレヒータ17-1、プリントヒータ17-2、ポストヒータ17-3には、それぞれ、ヒータが加熱する搬送面の温度を測定するサーミスタである温度センサ(17-1a、17-2a、17-3a)が設けられている。これらの温度センサの測定結果にもとづいてヒータ制御が行われ、搬送面の温度制御が行われる。温度センサにはサーミスタが使われ搬送面の裏側に取り付けられている。
また、それぞれのヒータにはサーモスタット(17-1b、17-2b、17-3b)が設けられており、各ヒータが制御不能に陥って異常温度上昇した場合に、サーモスタットが切れるようになっている。各ヒータとそれぞれのサーモスタットとは直列に接続されており、サーモスタットが切れるとヒータへの給電も遮断され、安全性を確保している。
The pre-heater 17-1, print heater 17-2, and post-heater 17-3 are each provided with a temperature sensor (17-1a, 17-2a, 17-3a) which is a thermistor that measures the temperature of the transport surface heated by the heater. The heaters are controlled based on the measurement results of these temperature sensors, and the temperature of the transport surface is controlled. Thermistors are used as the temperature sensors and are attached to the back side of the transport surface.
Each heater is provided with a thermostat (17-1b, 17-2b, 17-3b) so that the thermostat will turn off if the heater becomes uncontrollable and the temperature rises abnormally. Each heater is connected in series with its corresponding thermostat, so that if the thermostat turns off, the power supply to the heater is also cut off to ensure safety.
赤外線加熱装置17-4は、少なくとも、熱源である単数或いは複数の赤外線ヒータ17-4a、記録媒体の表面温度を測定する非接触型温度センサであるサーモパイル17-4b、反射板17-4fの温度を測定することにより赤外線加熱装置17-4内部の温度を測定するサーミスタ17-4c、異常加熱時に断線することで安全性を確保しているサーモスタット17-4d、気流を発生させて媒体付近の湿度の上昇を抑制して乾燥を促進させ、更に赤外線加熱装置の過熱を抑制しているキュアファン17-4e、及び、赤外線ヒータ17-4aから発せられる赤外線を反射させて記録媒体方向への加熱を促進させる反射板17-4fとを備えている。
赤外線加熱装置17-4の温度制御には、非接触型温度センサであるサーモパイル17-4bが使用される。サーモパイル17-4bは記録媒体の表面の温度を測定しており、記録媒体の表面温度が所望の温度になるように赤外線ヒータ17-4aの出力が制御される。第2の温度センサであるサーミスタ17-4cは反射板17-4f上に設置されており、反射板17-4fの温度を測定している。サーミスタ17-4cの役割は、赤外線加熱装置17-4内部の温度が異常上昇していないかを監視することと、予熱が完了しているかどうかを判断することである。
The infrared heating device 17-4 at least comprises one or more infrared heaters 17-4a which are heat sources, a thermopile 17-4b which is a non-contact temperature sensor which measures the surface temperature of the recording medium, a thermistor 17-4c which measures the temperature inside the infrared heating device 17-4 by measuring the temperature of the reflector 17-4f, a thermostat 17-4d which ensures safety by disconnecting in the event of abnormal heating, a cure fan 17-4e which generates an airflow to suppress an increase in humidity near the medium, promote drying, and further suppress overheating of the infrared heating device, and a reflector 17-4f which reflects infrared rays emitted from the infrared heater 17-4a, promoting heating in the direction of the recording medium.
A thermopile 17-4b, which is a non-contact temperature sensor, is used to control the temperature of the infrared heating device 17-4. The thermopile 17-4b measures the temperature of the surface of the recording medium, and controls the output of the infrared heater 17-4a so that the surface temperature of the recording medium becomes the desired temperature. A thermistor 17-4c, which is a second temperature sensor, is installed on the reflector 17-4f and measures the temperature of the reflector 17-4f. The role of the thermistor 17-4c is to monitor whether the temperature inside the infrared heating device 17-4 is abnormally high, and to determine whether preheating is complete.
図4は、本実施例における記録装置の構成例を示すブロック図である。図4に示すように、記録装置100は、本実施例における制御を行う制御部400を有している。制御部400は、CPU401、FPGA402、モータドライバ403を有し、例えば、CPU制御、メモリ制御、インク吐出制御、センサ制御、モータ制御といった記録装置が行う様々な制御を行う。
また、記録装置100は、図1、2等に示したように、主走査モータ9と、主走査モータ9により駆動されるキャリッジ5と、キャリッジ5に搭載される記録ヘッド6と、主走査エンコーダセンサ13と、メディア検知センサ20とを有する。
また、記録装置100は、副走査モータ404と、副走査モータ404により駆動される搬送部405とを有する。搬送部405は、副走査方向の搬送量を検知する副走査エンコーダセンサ4051と、記録媒体を副走査方向に搬送する搬送ローラ4052とを有する。
Fig. 4 is a block diagram showing an example of the configuration of a recording apparatus in this embodiment. As shown in Fig. 4, the recording apparatus 100 has a
As shown in Figures 1 and 2, the printing device 100 also has a
The recording apparatus 100 also has a
その他、図示しない巻き取りモータ、巻き取りローラや巻き取りエンコーダセンサを有した巻き取り部、給紙モータ、給紙ローラや給紙エンコーダセンサを有した給紙部といった、通常の記録装置が備えるべき各種機構を有している。
また、乾燥部17は、プレヒータ17-1(M個:副走査方向にM個に分割)、プリントヒータ17-2(N個:主走査方向にN個に分割)、ポストヒータ17-3(K個:主走査方向および副走査方向にK個に分割)、赤外線加熱装置17-4(L個:主走査方向にL個に分割あるいはL=1)を備える。また各ヒータの分割されたそれぞれのヒータの温度測定の為に、温度センサが配置されている。例えば、プレヒータ17-1には温度センサであるサーミスタ17-1aが設けられ、プリントヒータ17-2には温度センサであるサーミスタ17-2aが設けられ、ポストヒータ17-3には温度センサであるサーミスタ17-3aが設けられている。また、赤外線加熱装置17-4には、温度センサ(第2の温度センサ)であるサーミスタ17-4cおよび非接触型温度センサであるサーモパイル17-4bが設けられている。制御部400は、上記温度センサの値を元にヒータが目標温度に達するように出力制御を行っている。
In addition, it has various mechanisms that a normal recording device should have, such as a winding motor (not shown), a winding section having a winding roller and a winding encoder sensor, a paper feed motor, a paper feed roller and a paper feed encoder sensor.
The drying
図5は、本実施例における記録装置で行われる予熱動作の説明図である。図5に示すように、制御部400は、印刷JOBが投入されたと判断すると、各ヒータは予熱動作に入り、予熱が完了したところで記録媒体の搬送を開始し、印刷動作に入る。プレヒータ17-1、プリントヒータ17-2、ポストヒータ17-3はガイド板により記録媒体の記録面側の裏側から伝熱加熱するヒータであるため、各サーミスタでモニターされる各ガイド板の温度が狙い値の温度に到達すれば予熱完了となる。
赤外線加熱装置17-4は、記録媒体に直接接していないため、非接触型温度センサであるサーモパイル17-4bを用いて記録媒体の表面温度を測定し、温度のモニタリングを行う。赤外線加熱装置17-4に設けられた赤外線ヒータ17-4aは、記録媒体に対して温度レスポンスが良く、さらに記録媒体が停止した状態では赤外線ヒータ17-4aが十分に温まっていない状態でも記録媒体の温度は速く上昇していく。したがって、記録媒体表面が目標温度に到達したからといって、印字動作を開始させてしまうと、赤外線ヒータ17-4aが十分に温まっていないことから、記録媒体が動き始めたときに赤外線ヒータ17-4aの熱量が追随できず、記録媒体の温度を維持することが出来なくなる。
Fig. 5 is an explanatory diagram of the preheating operation performed by the recording device in this embodiment. As shown in Fig. 5, when the
Since the infrared heating device 17-4 is not in direct contact with the recording medium, it uses a thermopile 17-4b, which is a non-contact temperature sensor, to measure the surface temperature of the recording medium and monitor the temperature. The infrared heater 17-4a provided in the infrared heating device 17-4 has a good temperature response to the recording medium, and furthermore, when the recording medium is stopped, the temperature of the recording medium rises quickly even when the infrared heater 17-4a is not sufficiently warmed up. Therefore, if the printing operation is started even though the surface of the recording medium has reached the target temperature, the infrared heater 17-4a is not sufficiently warmed up, so the heat amount of the infrared heater 17-4a cannot keep up when the recording medium starts to move, and the temperature of the recording medium cannot be maintained.
以上のことから、赤外線加熱装置17-4の予熱完了の条件としてサーモパイル17-4bによる記録媒体の表面温度だけでは不十分である。そこで、赤外線加熱装置17-4の内部の反射板17-4fの温度をモニタリングしている第2の温度センサであるサーミスタ17-4cの温度を予熱完了の条件とした。つまり、赤外線ヒータ17-4aが十分に温まっていれば、赤外線ヒータ17-4aの近傍にあるサーミスタ17-4cの温度も所定の閾値を上回っていると判断することができるので、閾値を適切に設定することで予熱条件を満たすことが出来る。 For these reasons, the surface temperature of the recording medium measured by the thermopile 17-4b alone is insufficient as a condition for the completion of preheating by the infrared heating device 17-4. Therefore, the temperature of the thermistor 17-4c, which is a second temperature sensor that monitors the temperature of the reflector 17-4f inside the infrared heating device 17-4, is set as the condition for the completion of preheating. In other words, if the infrared heater 17-4a is sufficiently warm, it can be determined that the temperature of the thermistor 17-4c located near the infrared heater 17-4a is also above a predetermined threshold value, and therefore the preheating condition can be met by setting the threshold value appropriately.
以下、赤外線加熱装置17-4の予熱動作を、図5を用いて説明する。制御部400は、印刷JOBが投入されたと判断すると、赤外線ヒータ17-4aを点灯させる。赤外線ヒータ17-4aが点灯されると、記録媒体表面の温度が上昇し、制御部400は、サーモパイル17-4bの検出温度501を予熱時の制御温度であるB℃になるように赤外線ヒータ17-4aを制御する。
制御部400は、サーモパイル17-4bがB℃に到達したと判定した場合、サーミスタ17-4cの検出温度502は、所定の閾値となる予熱目標温度Tよりも低いが徐々に上昇している状態である。制御部400は、サーミスタ17-4cの温度が予熱目標温度Tに到達するまで、サーモパイル17-4bをB℃に維持させたまま予熱を継続させる。そして、制御部400は、サーミスタ17-4cの検出温度502が予熱目標温度Tを超えたタイミングtで予熱完了と判断する。
The preheating operation of the infrared heating device 17-4 will be described below with reference to Fig. 5. When the
When the
このとき、制御部400は、プレヒータ17-1、プリントヒータ17-2、ポストヒータ17-3の予熱が既に完了していると判断できるサーミスタ17-4cの検出温度502が所定の閾値に達した場合、印刷動作Pに入って記録媒体を搬送させる。制御部400は、印刷動作Pに入ると、印刷時の制御温度であるA℃になるように、サーモパイル17-4bを制御する。印刷時の制御温度は、予熱時の制御温度以上であって、所定の差分温度dを加えた温度(A≧B)である。なお、制御部400は、プレヒータ17-1、プリントヒータ17-2、ポストヒータ17-3の予熱が完了していないと判断した場合は、予熱が完了するまで、また、予熱終了後もサーモパイル17-4bの温度がB℃に維持されるように制御する。
At this time, when the detection temperature 502 of the thermistor 17-4c, which indicates that preheating of the preheater 17-1, print heater 17-2, and post heater 17-3 has already been completed, reaches a predetermined threshold value, the
制御部400は、記録媒体上のインクを乾燥させるために必要な温度として、上記印刷時の制御温度であるA℃に設定する。この温度は、ある程度高い温度である必要があるため、記録媒体が変形したり焦げたりなどのダメージを受ける可能性のある温度である。ただし記録媒s体が搬送されていればその温度がかかる時間は限定的なので、ダメージは受けない。したがって、その温度と同じ温度をかけたまま記録媒体を停止させると、記録媒体上に熱量過多になる可能性があり、その結果記録媒体が変形したり焦げたりなどのダメージを受けるリスクが発生する。そこで、制御部400は、サーモパイル17-4bを、記録媒体が停止した状態でも記録媒体へのダメージがない予熱時の制御温度であるB℃に設定する。本実施例では、印刷時の制御温度であるA℃と予熱時の制御温度であるB℃と間が差分温度dとなるように制御したが、A℃で記録媒体が停止していてもダメージを被らない(あるいはダメージが所定の基準値よりも少ない)と判断できる場合は、制御部400は、印刷時の制御温度であるA℃と予熱時の制御温度であるB℃とを同じ温度(d=0、A=B)となるように制御してもよい。
The
また、印刷時の制御温度であるA℃、予熱時の制御温度であるB℃の値は記録媒体ごと(例えば、記録媒体の種類ごと)に変化する。例えば、記録装置100が浸透性の異なる記録媒体に印刷を行う場合、浸透性がない媒体の方が、浸透性がある媒体よりも、乾燥のためのエネルギーが多く必要となるため、印刷時の制御温度であるA℃をより高い温度に設定する必要がある。また、記録媒体の耐熱温度が異なる場合、予熱時の制御温度であるB℃の値もそれに応じて変化する。したがって、印刷時の制御温度であるA℃と予熱時の制御温度であるB℃との差分温度dの値も記録媒体ごとに異なってくる。したがって、制御部400は、記録媒体ごとに印刷時の制御温度であるA℃、予熱時の制御温度であるB℃の固有の値をメモリ等の記憶媒体に記憶させ、使用する記録媒体に応じてこれらの値を呼び出し、上記制御を実行する。例えば、記録媒体の種類がPVCの場合とPETの場合とで、以下の表1に示すように、印刷時の制御温度であるA℃(制御温度A)、予熱時の制御温度であるB℃(制御温度B)は、それぞれ異なる値を設定することができる。
In addition, the values of A°C, which is the control temperature during printing, and B°C, which is the control temperature during preheating, change for each recording medium (e.g., for each type of recording medium). For example, when the recording device 100 prints on recording media with different permeabilities, it is necessary to set the control temperature during printing, A°C, to a higher temperature because a non-permeable medium requires more energy for drying than a permeable medium. In addition, when the heat resistance temperature of the recording medium is different, the value of the control temperature during preheating, B°C, also changes accordingly. Therefore, the value of the difference temperature d between the control temperature during printing, A°C, and the control temperature during preheating, B°C, also differs for each recording medium. Therefore, the
なお、表1では、検出温度502については固定値としている。しかし、予熱時の制御温度であるB℃とサーミスタ17-4cの検出温度502が測定される位置の違いや設計レイアウトに応じて、上記検出温度502の値も異なってくる場合がある。そのような場合には、サーミスタ17-4cの検出温度502の値は、予熱時の制御温度であるB℃に対して、概ね50~100%の範囲で設定すればよい。 In Table 1, the detected temperature 502 is a fixed value. However, the value of the detected temperature 502 may differ depending on the design layout and the difference between the position where the controlled temperature during preheating, B°C, and the detected temperature 502 of thermistor 17-4c are measured. In such cases, the value of the detected temperature 502 of thermistor 17-4c may be set to a value in the range of approximately 50 to 100% of the controlled temperature during preheating, B°C.
なお、赤外線加熱装置17-4の予熱動作を高速化するため、図5に示すように、制御部400は、予熱が完了したと判断するまでの間は、キュアファン17-4eを停止(OFF)させる制御信号503を出力し、予熱が完了したと判断した場合に、キュアファン17-4eを動作(ON)させる制御信号504を出力してもよい。キュアファン17-4eを停止させることで、赤外線ヒータ17-4aや反射板17-4fが冷却されることを防止し、すばやく予熱を完了させることができる。また、予熱完了後はキュアファン17-4eを動作させることで、赤外線加熱装置17-4内部の過熱を抑制することができる。
To speed up the preheating operation of the infrared heating device 17-4, as shown in FIG. 5, the
また、制御部400は、記録装置100の操作パネルあるいは通信部を有した記録装置100と無線通信を介して通信可能なスマートフォン等の操作端末(いずれも不図示)がユーザから予熱動作に関する操作(例えば、予熱時間の設定)を受け付けたと判断した場合、当該操作あるいは上記無線通信を介して通信部が受信した当該操作にしたがって記録装置100の予熱動作を実行してもよい。このような制御により、予熱動作の時間をユーザの意図で設定、変更、削除することができ、各ユーザ個別の要求に応じた乾燥品質と記録媒体へのダメージとのバランスを得ることができる。
また、制御部400は、上記同様の操作部が向けられている場合には、記録媒体の種類ごとに当該操作部がユーザから受け付けた予熱時の制御温度であるB℃と印刷時の制御温度であるA℃とに基づいて、記録媒体の加熱制御を行ってもよい。これにより、各ユーザ個別の要求に応じて、これらの値を設定することができる。
Furthermore, when the
Furthermore, when the
このように、本実施例では、例えば、産業用のシリアル型インクジェット方式の印刷装置を用いてメディア及びインクの乾燥制御を行う場合に、記録媒体を加熱する加熱手段(例えば、赤外線加熱装置17-4)と、印刷開始前の予熱時に上記加熱手段が第1の出力(例えば、予熱時の制御温度であるB℃)で上記記録媒体を加熱し、上記加熱手段の温度が所定の閾値(例えば、予熱目標温度T)に達した場合に、上記第1の出力以上となる第2の出力(例えば、印刷時の制御温度であるA℃)で上記記録媒体を加熱するように上記加熱手段を制御し、搬送手段(例えば、搬送部405)による上記記録媒体の搬送を開始させる制御部(例えば、CPU401、FPGA402、モータドライバ403を有した制御部400)と、を備えるので、メディアに対するダメージ回避と画像品質の向上を考慮した予熱制御を行うことができる。具体的には、メディア上での急激な温度変化を緩和させ、メディアの変形やそれによるコックリングを抑制し、ジャムが発生することを抑えることが可能となる。
In this way, in this embodiment, for example, when drying control of media and ink is performed using an industrial serial type inkjet printing device, the device includes a heating means (e.g., infrared heating device 17-4) for heating the recording medium, and a control unit (e.g.,
また、上記加熱手段は、赤外線ヒータ17-4aと、上記記録媒体表面の温度を検知する第1の温度センサ(例えば、サーモパイル17-4b)と、上記加熱手段の内部の温度を検知する第2の温度センサ(例えば、サーミスタ17-4c)とを有し、上記制御部は、上記第1の温度センサが予熱時の制御温度である第1の温度を検知するまで上記第1の出力を継続させ、上記第2の温度センサが上記所定の閾値となる温度を検知した場合に、上記赤外線ヒータの出力を上記第1の出力から上記第2の出力とする。したがって、媒体上のインクを乾燥させる加熱装置を用いたシリアル型インクジェット記録装置において、印刷開始部分の画像に対しても乾燥品質を満足し、且つ、媒体変形や溶解などの不具合を防止することが可能となる。 The heating means includes an infrared heater 17-4a, a first temperature sensor (e.g., thermopile 17-4b) that detects the temperature of the surface of the recording medium, and a second temperature sensor (e.g., thermistor 17-4c) that detects the temperature inside the heating means. The control unit continues the first output until the first temperature sensor detects a first temperature that is the control temperature during preheating, and changes the output of the infrared heater from the first output to the second output when the second temperature sensor detects a temperature that is the predetermined threshold. Therefore, in a serial type inkjet recording device that uses a heating device that dries ink on a medium, it is possible to satisfy the drying quality even for the image at the start of printing and prevent problems such as deformation or dissolution of the medium.
また、上記制御部は、上記記録媒体の種類に応じて、上記第1の出力による加熱と上記第2の出力による加熱とを行う。したがって、各媒体の種類に応じた固有の値を与えることによって、どの媒体を用いても乾燥品質が確保され、且つ媒体のダメージを抑制することができる。
また、上記加熱手段は、当該加熱手段の加熱を抑制するファン(例えば、キュアファン17-4e)を備え、上記制御部は、上記加熱手段の温度が上記所定の閾値となるまで当該ファンを停止させ、上記加熱手段の温度が所定の閾値に達した後に当該ファンを動作させる。したがって、赤外線ヒータや第2の温度センサの在る部分が冷却されることを防止し、すばやく予熱を完了させることが出来る。
The control unit performs heating with the first output and heating with the second output according to the type of the recording medium. Therefore, by providing a unique value according to the type of each medium, drying quality can be ensured regardless of the medium used, and damage to the medium can be suppressed.
The heating means further includes a fan (e.g., cure fan 17-4e) for suppressing heating of the heating means, and the control unit stops the fan until the temperature of the heating means reaches the predetermined threshold, and operates the fan after the temperature of the heating means reaches the predetermined threshold. This prevents the infrared heater and the second temperature sensor from being cooled, and allows preheating to be completed quickly.
100 インクジェット記録装置
17 乾燥部
17-1 プレヒータ
17-2 プリントヒータ
17-3 ポストヒータ
17-4赤外線加熱装置
17-1a、2a、3a サーミスタ
17-4 赤外線加熱装置
17-4b サーモパイル
17-4c サーミスタ(第2の温度センサ)
17-4d サーモスタット
17-4e キュアファン
400 制御部
401 CPU
402 FPGA
403 モータドライバ
404 副走査モータ
405 搬送部
4051 副走査エンコーダセンサ
4052 搬送ローラ
100
17-4d Thermostat 17-
402 FPGA
403
Claims (10)
予熱時に前記第1の加熱手段が第1の出力で加熱し、前記第1の加熱手段の内部の温度が所定の閾値に達した場合に、前記第1の出力以上となる第2の出力で加熱するように前記第1の加熱手段を制御し、搬送手段による前記媒体の搬送を開始させる制御部と、
を備えることを特徴とする液体吐出装置。 A first heating means for heating the medium;
a control unit that controls the first heating means to heat the medium at a first output during preheating, and when a temperature inside the first heating means reaches a predetermined threshold, controls the first heating means to heat the medium at a second output that is equal to or higher than the first output, and starts conveying the medium by a conveying means;
A liquid ejection device comprising:
前記第2の加熱手段は、前記媒体を裏面から加熱する請求項1または2に記載の液体吐出装置。 the liquid ejection device further includes a second heating unit that contacts and heats the medium during the preheating process;
3. The liquid ejection apparatus according to claim 1 , wherein the second heating means heats the medium from a rear surface.
前記制御部は、前記第1の温度センサが予熱時の制御温度である予熱制御温度を検知するまで前記第1の出力を継続させ、前記第2の温度センサが前記所定の閾値となる温度を検知した場合に、前記第1の加熱手段の出力を前記第1の出力から前記第2の出力とする、
ことを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載の液体吐出装置。 the liquid ejection device further includes a first temperature sensor that detects a temperature of the surface of the medium, and a second temperature sensor that detects a temperature inside the first heating means;
the control unit continues the first output until the first temperature sensor detects a preheating control temperature, which is a control temperature during preheating, and changes the output of the first heating means from the first output to the second output when the second temperature sensor detects a temperature equal to the predetermined threshold value.
6. The liquid ejection apparatus according to claim 1,
ことを特徴とする請求項1ないし7のいずれかに記載の液体吐出装置。 The control unit performs heating at the first output and heating at the second output depending on the type of the medium.
8. The liquid ejection device according to claim 1 , wherein the liquid ejection device is a liquid ejection device.
前記制御部は、前記第1の加熱手段の温度が前記所定の閾値となるまで前記ファンを停止させ、前記第1の加熱手段の温度が所定の閾値に達した後に前記ファンを動作させる、
ことを特徴とする請求項1ないし8のいずれかに記載の液体吐出装置。 the first heating means includes a fan that suppresses heating of the first heating means;
the control unit stops the fan until the temperature of the first heating means reaches the predetermined threshold, and operates the fan after the temperature of the first heating means reaches the predetermined threshold.
9. The liquid ejection apparatus according to claim 1,
ことを特徴とする請求項1ないし9のいずれかに記載の液体吐出装置。 the control unit, when an operation unit receives an operation related to a preheating operation from a user, controls the first heating means to perform the preheating operation in accordance with the operation.
10. The liquid ejection apparatus according to claim 1,
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