JP7786155B2 - Image forming device - Google Patents
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Description
本開示は、画像形成装置に関する。 This disclosure relates to an image forming apparatus.
特開2004-321978号公報(特許文献1)には、ノズルから機能性液体を吐出する吐出ヘッドと、複数の吐出ヘッドが配置される開口部を具備する取付板とを有する液滴吐出装置が開示されている。機能性液体を吐出する際と同じ温度条件下で、複数の吐出ヘッドが取付位置の開口部に配置されている。 JP 2004-321978 A (Patent Document 1) discloses a droplet ejection device having an ejection head that ejects a functional liquid from a nozzle and a mounting plate with openings in which multiple ejection heads are arranged. The multiple ejection heads are arranged in the openings at the mounting positions under the same temperature conditions as when the functional liquid is ejected.
複数のヘッドからインクを吐出して画像を形成する画像形成装置では、画像形成中の発熱および環境温度の変化などによって、複数のヘッドを保持する保持部の温度が変化することがある。保持部の熱変形によって各ヘッドの位置関係が変化すると、各ヘッドから狙いの位置にインクを供給できず画像品質が低下することがある。 In image forming devices that form images by ejecting ink from multiple heads, the temperature of the holding unit that holds the multiple heads can change due to heat generated during image formation and changes in the ambient temperature. If the positional relationship between the heads changes due to thermal deformation of the holding unit, ink may not be supplied from each head to the target position, resulting in reduced image quality.
本開示では、画像形成中に保持部の温度が変化しても高品質の画像を形成できる、画像形成装置が提案される。 This disclosure proposes an image forming apparatus that can form high-quality images even if the temperature of the holding section changes during image formation.
本開示に係る画像形成装置は、画像形成体にインクを吐出して画像形成体上に画像を形成する、複数のヘッドと、複数のヘッドを保持する保持部と、保持部の温度を判定する温度判定部と、各々のヘッドから吐出されるインクにより画像形成体上に形成される画像の位置を、温度判定部の判定した保持部の温度に応じて調整する、調整部とを備えている。 The image forming apparatus according to the present disclosure includes multiple heads that eject ink onto an image forming body to form an image on the image forming body, a holding unit that holds the multiple heads, a temperature determination unit that determines the temperature of the holding unit, and an adjustment unit that adjusts the position of the image formed on the image forming body by the ink ejected from each head in accordance with the temperature of the holding unit determined by the temperature determination unit.
上記の画像形成装置において、調整部は、保持部の温度に応じて、保持部における各々のヘッドの位置を変更してもよい。 In the above-mentioned image forming device, the adjustment unit may change the position of each head in the holding unit depending on the temperature of the holding unit.
上記の画像形成装置において、各々のヘッドは、複数のノズルを含み、複数のノズルのうちの一部のノズルからインクを吐出し、調整部は、保持部の温度に応じて、各々のヘッドにおけるインクを吐出するノズルを変更してもよい。 In the above image forming device, each head may include multiple nozzles, and ink may be ejected from some of the multiple nozzles, and the adjustment unit may change the nozzles in each head that eject ink depending on the temperature of the holding unit.
上記の画像形成装置において、調整部は、保持部の温度に応じて、各々のヘッドから画像形成体にインクを吐出するタイミングを変更してもよい。 In the above image forming device, the adjustment unit may change the timing at which ink is ejected from each head onto the image forming body depending on the temperature of the holding unit.
上記の画像形成装置において、温度判定部は、保持部に設けられた複数の温度センサを有してもよい。 In the above-mentioned image forming device, the temperature determination unit may have multiple temperature sensors provided in the holding unit.
上記の画像形成装置において、温度判定部は、各々のヘッドから吐出されるインクの量に基づいて保持部の温度を推定してもよい。 In the above-mentioned image forming device, the temperature determination unit may estimate the temperature of the holding unit based on the amount of ink ejected from each head.
上記の画像形成装置において、温度判定部は、保持部の温度分布を判定し、調整部は、保持部の温度分布に応じて、各々のヘッドにより形成される画像の位置を調整してもよい。 In the above image forming device, the temperature determination unit may determine the temperature distribution of the holding unit, and the adjustment unit may adjust the position of the image formed by each head in accordance with the temperature distribution of the holding unit.
上記の画像形成装置において、複数のヘッドは、異なる色のインクを吐出するヘッドを含んでもよい。 In the above-mentioned image forming device, the multiple heads may include heads that eject inks of different colors.
上記の画像形成装置において、インクは、水系インクであってもよい。 In the above image forming apparatus, the ink may be water-based ink.
本開示の画像形成装置によれば、画像形成中に保持部の温度が変化しても、高品質の画像を形成することができる。 The image forming apparatus disclosed herein can form high-quality images even if the temperature of the holding unit changes during image formation.
以下、本開示に係る画像形成装置の実施形態について、図面を参照して説明する。以下の説明では、同一の部品および構成要素には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、これらについての詳細な説明は繰り返さない。 Embodiments of an image forming apparatus according to the present disclosure will be described below with reference to the drawings. In the following description, identical parts and components are designated by the same reference numerals. Their names and functions are also the same. Therefore, detailed descriptions of these will not be repeated.
[画像形成装置1の構成]
図1は、実施形態に従う画像形成装置1の概略構成を示す模式図である。この画像形成装置1は、例えば、画像形成体としての記録媒体上にインク画像を形成するインクジェット記録装置である。
[Configuration of image forming apparatus 1]
1 is a schematic diagram showing the general configuration of an image forming apparatus 1 according to an embodiment. The image forming apparatus 1 is, for example, an inkjet recording apparatus that forms an ink image on a recording medium as an image forming body.
図1に示されるように、画像形成装置1は、搬送部10と、画像形成部30と、インク乾燥部60とを主に備えている。 As shown in FIG. 1, the image forming apparatus 1 mainly comprises a conveying unit 10, an image forming unit 30, and an ink drying unit 60.
搬送部10は、記録媒体を搬送する。搬送部10は、繰出しローラー11と、巻取りローラー12,13と、搬送ベルト14とを有している。繰出しローラー11は、記録媒体を繰り出すローラーである。巻取りローラー12,13は、記録媒体を巻き取るローラーである。搬送ベルト14は、繰出しローラー11と巻取りローラー12,13とに架け渡されており、記録媒体を搬送する。記録媒体は、繰出しローラー11から巻取りローラー12,13に向かって、図1中に矢印で示される搬送方向DRに沿って、搬送ベルト14上を搬送される。 The transport unit 10 transports the recording medium. The transport unit 10 has a pay-out roller 11, take-up rollers 12 and 13, and a transport belt 14. The pay-out roller 11 is a roller that pays out the recording medium. The take-up rollers 12 and 13 are rollers that take up the recording medium. The transport belt 14 is stretched between the pay-out roller 11 and the take-up rollers 12 and 13 and transports the recording medium. The recording medium is transported on the transport belt 14 from the pay-out roller 11 toward the take-up rollers 12 and 13 along the transport direction DR indicated by the arrow in Figure 1.
記録媒体として、普通紙を用いることができる。普通紙は、長尺の紙がロール状に巻かれたロール紙であってもよく、所定の寸法に裁断された枚葉紙であってもよい。記録媒体は、樹脂フィルムであってもよい。樹脂フィルムは、たとえば、PETフィルム、PPフィルム、PEフィルムなどであってもよい。記録媒体は、金属、木板、布などであってもよい。 Plain paper can be used as the recording medium. The plain paper may be roll paper, which is a long piece of paper wound into a roll, or may be sheets cut to a specified size. The recording medium may also be a resin film. The resin film may be, for example, a PET film, a PP film, or a PE film. The recording medium may also be metal, a wooden board, cloth, etc.
画像形成部30は、搬送ベルト14上を搬送される記録媒体に、インクを吐出する。画像形成部30は、水性インクジェット形式である。画像形成部30は、複数のインクジェットヘッド31を有している。各インクジェットヘッド31は、各色のインクを記録媒体に供給する。たとえば、インクジェットヘッド31Yは、Y(イエロー)インクを供給する。インクジェットヘッド31Mは、M(マゼンタ)インクを供給する。インクジェットヘッド31Cは、C(シアン)インクを供給する。インクジェットヘッド31Kは、K(ブラック)インクを供給する。各インクジェットヘッド31から吐出されたインクが記録媒体に付与されて、記録媒体上にインク画像が形成される。 The image forming unit 30 ejects ink onto the recording medium transported on the transport belt 14. The image forming unit 30 is of an aqueous inkjet type. The image forming unit 30 has multiple inkjet heads 31. Each inkjet head 31 supplies ink of a corresponding color to the recording medium. For example, inkjet head 31Y supplies Y (yellow) ink. Inkjet head 31M supplies M (magenta) ink. Inkjet head 31C supplies C (cyan) ink. Inkjet head 31K supplies K (black) ink. The ink ejected from each inkjet head 31 is applied to the recording medium, forming an ink image on the recording medium.
インク乾燥部60は、記録媒体を加熱することで、インク画像を乾燥させて記録媒体上に定着させる。インク乾燥部60は、インク画像の形成されている表面から記録媒体を加熱してもよく、インク画像の形成されていない裏面から記録媒体を加熱してもよい。インク乾燥部60は、赤外線ヒーター、電熱線、紫外線ランプ、ガス、熱風ドライヤーなどの公知のヒーターのうち、必要なものを選択して備えていてもよい。安全性およびエネルギー効率の点からは、電熱線または赤外線ヒーターによる加温が好ましい。 The ink drying unit 60 heats the recording medium to dry and fix the ink image on the recording medium. The ink drying unit 60 may heat the recording medium from the front side on which the ink image is formed, or from the back side on which the ink image is not formed. The ink drying unit 60 may be equipped with any of the known heaters selected as needed, such as an infrared heater, electric heating wire, ultraviolet lamp, gas, or hot air dryer. From the standpoints of safety and energy efficiency, heating using an electric heating wire or infrared heater is preferred.
<インク>
インクは、シアン、マゼンタ、イエローおよびブラック(CMYK)を含む各色のインクとして用いられる。これらCMYKからなる群より選ばれる1色または2色以上のインクを用いることにより、画像を構成する多数の単位領域毎に、1次色、多次色または中間調を形成することができる。インクは、色材、樹脂、水性媒体、界面活性剤およびその他の添加剤などの各成分を含むことができる。
<Ink>
The inks used are of various colors including cyan, magenta, yellow, and black (CMYK). By using one or more inks of these colors selected from the group consisting of CMYK, primary colors, multi-colors, or halftones can be formed for each of the many unit areas that make up an image. The inks can contain various components such as colorants, resins, aqueous media, surfactants, and other additives.
(色材)
インクに含まれる色材としては、顔料や染料を用いることができる。
(Colorant)
The coloring material contained in the ink may be a pigment or a dye.
使用できる顔料としては、従来公知のものを特に制限なく使用でき、水分散性顔料、溶剤分散性顔料等何れも使用可能であり、例えば、不溶性顔料、レーキ顔料等の有機顔料及び、カーボンブラック等の無機顔料を好ましく用いることができる。 Pigments that can be used include any conventionally known pigment, including water-dispersible pigments and solvent-dispersible pigments. For example, organic pigments such as insoluble pigments and lake pigments, and inorganic pigments such as carbon black are preferably used.
染料としては、アニオン性基を有するものを用いることが好ましい。染料の具体例としては、アゾ、トリフェニルメタン、(アザ)フタロシアニン、キサンテン、アントラピリドンなどの染料が挙げられる。 It is preferable to use a dye having an anionic group. Specific examples of dyes include azo, triphenylmethane, (aza)phthalocyanine, xanthene, and anthrapyridone dyes.
なかでも、色材は、顔料であることが好ましく、樹脂分散性顔料であることがさらに好ましい。 Of these, the colorant is preferably a pigment, and more preferably a resin-dispersible pigment.
(樹脂)
インクに含まれる樹脂としては、アクリル系、スチレンアクリル系、アクリロニトリル-アクリル系、酢酸ビニルアクリル系、ポリウレタン系、ポリエステル系などを挙げることができる。
(resin)
Examples of resins contained in the ink include acrylic, styrene acrylic, acrylonitrile-acrylic, vinyl acetate acrylic, polyurethane, and polyester.
酸基を持つモノマーを重合してこのような樹脂を得てもよい。このようなモノマーとして、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、フマル酸、スチレンの酸誘導体をラジカル共重合したものなどが挙げられる。また、必要に応じて他のモノマーと共重合しても良い。 Such resins may be obtained by polymerizing a monomer having an acid group. Examples of such monomers include radical copolymerization of acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, fumaric acid, and acid derivatives of styrene. They may also be copolymerized with other monomers as needed.
インク溶解性樹脂の量は樹脂の重合度によっても異なるが、全インク質量の2~10%が好ましく、より好ましくは3~6%である。樹脂量が少ないと、本発明の効果が得られなくなり、逆に多い場合、インクジェットの射出性や保存安定性に異常を来たす。また樹脂は複数入っていても共重合体で入っていても良く、エマルジョン状態で分散されていても構わない。 The amount of ink-soluble resin varies depending on the degree of polymerization of the resin, but is preferably 2-10% of the total ink mass, and more preferably 3-6%. If the amount of resin is too small, the effects of the present invention will not be achieved, while if the amount is too large, abnormalities will occur in the inkjet ejection performance and storage stability. Furthermore, multiple resins may be present, or they may be present as a copolymer, or they may be dispersed in an emulsion state.
上記溶質を溶解、分散するインクの溶媒としては、吐出性向上やインク物性の調整などの目的で、水のほかに水に溶解する溶剤成分を含んでいることが好ましい。本発明の効果を損なわない限り、溶剤の種類には特に制限はない。 The ink solvent that dissolves and disperses the above solutes preferably contains, in addition to water, a solvent component that dissolves in water, for purposes such as improving ejection performance and adjusting the ink's physical properties. There are no particular restrictions on the type of solvent, as long as it does not impair the effects of the present invention.
(水性媒体)
インクは、水、又は水及び水溶性有機溶剤の混合溶媒である水性媒体を含有する、水系インクであってもよい。水としては、脱イオン水やイオン交換水を用いることが好ましい。インク中の水の含有量(質量%)は、インク全質量を基準として、20質量%以上95質量%以下であることが好ましい。また、インク中の水溶性有機溶剤の含有量(質量%)は、インク全質量を基準として、3質量%以上50質量%以下であることが好ましい。
(aqueous medium)
The ink may be a water-based ink containing water or an aqueous medium that is a mixed solvent of water and a water-soluble organic solvent. Deionized water or ion-exchanged water is preferably used as the water. The water content (mass %) in the ink is preferably 20% to 95% by mass, based on the total mass of the ink. Furthermore, the water-soluble organic solvent content (mass %) in the ink is preferably 3% to 50% by mass, based on the total mass of the ink.
(界面活性剤)
使用される界面活性剤としては陽イオン性、陰イオン性、両性、非イオン性のいずれも用いることができる。界面活性剤や溶剤を、単独で用いても良いし、複数を併用しても良い。
(Surfactant)
The surfactant to be used may be any of cationic, anionic, amphoteric, and nonionic. The surfactant or solvent may be used alone or in combination.
(その他添加剤)
出射安定性、プリントヘッドやインクカートリッジ適合性、保存安定性、画像保存性、その他の諸性能向上の目的に応じて、公知の各種添加剤、例えば、多糖類、粘度調整剤、比抵抗調整剤、皮膜形成剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、退色防止剤、防ばい剤、防錆剤等を適宜選択して用いることができる。
(Other additives)
Depending on the purpose of improving ejection stability, compatibility with print heads and ink cartridges, storage stability, image storage stability, and other performances, various known additives, such as polysaccharides, viscosity modifiers, resistivity modifiers, film-forming agents, ultraviolet absorbers, antioxidants, anti-fading agents, anti-mold agents, and anti-rust agents, can be appropriately selected and used.
[インクジェットヘッド31の構成]
図2は、図1に示されるインクジェットヘッド31の構成を示す模式図である。各色のインクジェットヘッド31は、複数のヘッドを備えている。図2には、例示的に、第1ヘッド311、第2ヘッド312および第3ヘッド313が図示されているが、インクジェットヘッド31は4つ以上のヘッドを備えていてもよい。複数のヘッドは、千鳥状に配置されている。インクジェットヘッド31は、複数のヘッドを保持する保持部33を備えている。保持部33は、1つの色のインクを吐出する複数のヘッドからなるヘッド群を保持するものであってもよく、各々が異なる色のインクを吐出する複数のヘッド群を保持するものであってもよい。
[Configuration of inkjet head 31]
FIG. 2 is a schematic diagram showing the configuration of the inkjet head 31 shown in FIG. 1. The inkjet head 31 for each color includes multiple heads. While FIG. 2 exemplarily shows a first head 311, a second head 312, and a third head 313, the inkjet head 31 may include four or more heads. The multiple heads are arranged in a staggered pattern. The inkjet head 31 includes a holder 33 that holds the multiple heads. The holder 33 may hold a head group consisting of multiple heads that eject ink of one color, or may hold a multiple head group that each ejects ink of a different color.
図1にも示される記録媒体の搬送方向DRは、図2においては図中の上下方向である。搬送方向DRに直交する方向を、以下では幅方向と称する。幅方向は、図2においては図中の左右方向である。搬送方向DRにおいて、第1ヘッド311と第2ヘッド312とが下流側に配置されており、第3ヘッド313が上流側に配置されている。第1ヘッド311と第2ヘッド312とは、幅方向に並んで配置されている。幅方向において、第3ヘッド313は、第1ヘッド311と第2ヘッド312との間の位置に配置されている。幅方向において、第1ヘッド311の一部と第3ヘッド313の一部とがオーバーラップしている。幅方向において、第2ヘッド312の一部と第3ヘッド313との一部とがオーバーラップしている。 The transport direction DR of the recording medium, also shown in Figure 1, is the vertical direction in Figure 2. The direction perpendicular to the transport direction DR will be referred to as the width direction below. The width direction is the horizontal direction in Figure 2. In the transport direction DR, the first head 311 and the second head 312 are arranged downstream, and the third head 313 is arranged upstream. The first head 311 and the second head 312 are arranged side by side in the width direction. In the width direction, the third head 313 is arranged between the first head 311 and the second head 312. In the width direction, a portion of the first head 311 and a portion of the third head 313 overlap. In the width direction, a portion of the second head 312 and a portion of the third head 313 overlap.
各々のインクジェットヘッド31は、複数のノズルを有している。図2に示されるノズル321は、第1ヘッド311が有する複数のノズルを模式的に直線で図示したものである。ノズル321は、幅方向に並んで配置された複数のノズルを含んでいる。図2に示されるノズル322は、第2ヘッド312が有する複数のノズルを模式的に直線で図示したものである。図2に示されるノズル323は、第3ヘッド313が有する複数のノズルを模式的に直線で図示したものである。ノズル322,323は、それぞれ、幅方向に並んで配置された複数のノズルを含んでいる。 Each inkjet head 31 has multiple nozzles. Nozzles 321 shown in FIG. 2 are a schematic representation of the multiple nozzles of the first head 311, shown as straight lines. Nozzles 321 include multiple nozzles arranged side by side in the width direction. Nozzles 322 shown in FIG. 2 are a schematic representation of the multiple nozzles of the second head 312, shown as straight lines. Nozzles 323 shown in FIG. 2 are a schematic representation of the multiple nozzles of the third head 313, shown as straight lines. Nozzles 322 and 323 each include multiple nozzles arranged side by side in the width direction.
インクジェットヘッド31は、複数の温度センサ34,35をさらに備えている。温度センサ34,35は、保持部33に設けられており、保持部33の温度を測定する。温度センサ34,35は、保持部33の温度を判定する温度判定部の一例である。温度センサ34,35は、幅方向に離れて配置されている。各温度センサ34,35が異なる位置の保持部33の温度を測定し、温度センサ34,35の間の位置の保持部33の温度を補間することで、保持部33の温度分布を判定できる構成とされている。 The inkjet head 31 further includes multiple temperature sensors 34, 35. The temperature sensors 34, 35 are provided in the holding portion 33 and measure the temperature of the holding portion 33. The temperature sensors 34, 35 are an example of a temperature determination portion that determines the temperature of the holding portion 33. The temperature sensors 34, 35 are arranged apart in the width direction. Each temperature sensor 34, 35 measures the temperature of the holding portion 33 at a different position, and by interpolating the temperature of the holding portion 33 at a position between the temperature sensors 34, 35, the temperature distribution of the holding portion 33 can be determined.
図3は、温度判定部の他の例について説明するための図である。図3には、第1ヘッド311が代表的に図示されているが、他のヘッドも同様の構成を備えている。上述した通り、ノズル321は、幅方向(図3においては、図中の左右方向)に並んで配置された複数のノズルを含んでいる。 Figure 3 is a diagram illustrating another example of a temperature determination unit. While Figure 3 shows the first head 311 as a representative example, the other heads also have a similar configuration. As mentioned above, the nozzle 321 includes multiple nozzles arranged in the width direction (the left-right direction in Figure 3).
各ノズル321は、キャビティ321Cに連通している。キャビティ321C内に、インクが貯留される。キャビティ321Cに隣接して、ピエゾ素子321Pが設置されている。ピエゾ素子321Pは、図示しない駆動回路から電圧を印加されることにより変形する。ピエゾ素子321Pが変形することでキャビティ321Cも変形し、キャビティ321Cの容積が減少することによりキャビティ321C内のインクの一部がキャビティ321C外に押し出される。そして、ノズル321からインクの液滴Dが吐出される。 Each nozzle 321 is connected to a cavity 321C. Ink is stored in the cavity 321C. A piezoelectric element 321P is installed adjacent to the cavity 321C. The piezoelectric element 321P deforms when a voltage is applied from a drive circuit (not shown). When the piezoelectric element 321P deforms, the cavity 321C also deforms, and the volume of the cavity 321C decreases, forcing some of the ink in the cavity 321C out of the cavity 321C. An ink droplet D is then ejected from the nozzle 321.
ピエゾ素子321Pが駆動する度に、熱が発生する。ノズル321からインクの液滴Dを吐出する毎に、そのノズル321に対応するピエゾ素子321Pが駆動し、熱が発生する。連続してインクを吐出するノズル321では、ピエゾ素子321Pの発熱量が大きくなる。連続射出するノズル321の周囲が発熱し、局所的に温度が上がる。これにより、インクジェットヘッド31内に、相対的に温度の高い領域である高温領域A1と、相対的に温度の低い領域である低温領域A2とが形成される。 Heat is generated each time the piezo element 321P is driven. Each time an ink droplet D is ejected from a nozzle 321, the piezo element 321P corresponding to that nozzle 321 is driven, generating heat. For nozzles 321 that eject ink continuously, the amount of heat generated by the piezo element 321P increases. The area around the nozzle 321 that ejects ink continuously generates heat, causing a localized temperature rise. As a result, a high-temperature area A1, which is an area with a relatively high temperature, and a low-temperature area A2, which is an area with a relatively low temperature, are formed within the inkjet head 31.
図示略のコントローラは、画像形成装置1が記録媒体上に形成するインク画像の入力を受ける。コントローラは、入力されたインク画像に基づいて、複数のヘッドのうちのどのヘッドからインクを吐出するか、当該ヘッドの複数のノズルのうちのどのノズルからインクを吐出するか、を設定する。コントローラは、インクを吐出する設定としたノズルに対応するピエゾ素子を駆動することを指令する制御信号を、当該ピエゾ素子の駆動回路に出力する。吐出されるインクの量が多くピエゾ素子が連続して駆動するノズルの周囲で発熱量が大きくなることで、保持部33の温度が上昇する。コントローラは、各々のヘッドから吐出されるインクの量に基づいて、保持部33の温度上昇を推定できる。したがって、画像形成装置1を制御するコントローラが、保持部33の温度を判定する温度判定部としての機能を備えることができる。 A controller (not shown) receives input of an ink image to be formed on a recording medium by the image forming apparatus 1. Based on the input ink image, the controller sets which of the multiple heads will eject ink and which of the multiple nozzles in that head will eject ink. The controller outputs a control signal to the drive circuit of that piezo element, instructing it to drive the piezo element corresponding to the nozzle set to eject ink. The amount of heat generated around nozzles where a large amount of ink is ejected and the piezo element is continuously driven increases, causing the temperature of the holding unit 33 to rise. The controller can estimate the temperature rise of the holding unit 33 based on the amount of ink ejected from each head. Therefore, the controller that controls the image forming apparatus 1 can function as a temperature determination unit that determines the temperature of the holding unit 33.
[保持部33の熱変形]
図4は、保持部33が熱変形した状態を示す模式図である。画像形成装置1では、画像形成中の発熱および環境温度の変化などによって、複数のヘッドを保持する保持部33の温度が変化することがある。図4に示される保持部33は、図2の状態と比較して温度が上昇しており、図4中の斜め矢印に示されるように、熱膨張している。
[Thermal deformation of the holding portion 33]
Fig. 4 is a schematic diagram showing a state in which the holding unit 33 has been thermally deformed. In the image forming apparatus 1, the temperature of the holding unit 33 that holds the multiple heads may change due to heat generated during image formation and changes in the environmental temperature. The temperature of the holding unit 33 shown in Fig. 4 has risen compared to the state in Fig. 2, and the holding unit 33 has thermally expanded as indicated by the diagonal arrow in Fig. 4.
図4中の破線は、図2に示される保持部33が熱変形する前のヘッドの位置を示す。保持部33が熱膨張したことによって、各ヘッドの位置が変化している。第1ヘッド311と第2ヘッド312との幅方向の間隔が増大している。第1ヘッド311および第2ヘッド312と、第3ヘッド313との、搬送方向DRの間隔が増大している。第3ヘッド313は幅方向にも位置がずれている。第1ヘッド311、第2ヘッド312および第3ヘッド313の位置が変化することで、ノズル321,322,323の位置も変化している。ノズル321,322,323の位置は、搬送方向DRと幅方向との両方において、変化している。 The dashed lines in Figure 4 indicate the positions of the heads before the holding portion 33 shown in Figure 2 was thermally deformed. The thermal expansion of the holding portion 33 has caused the positions of each head to change. The widthwise spacing between the first head 311 and the second head 312 has increased. The distance in the transport direction DR between the first head 311 and the second head 312 and the third head 313 has increased. The position of the third head 313 has also shifted in the widthwise direction. As the positions of the first head 311, the second head 312, and the third head 313 change, the positions of the nozzles 321, 322, and 323 also change. The positions of the nozzles 321, 322, and 323 have changed in both the transport direction DR and the widthwise direction.
図4には熱膨張した保持部33が示されているが、環境温度の変化によって保持部33が熱収縮することもあり、その場合にも第1ヘッド311、第2ヘッド312および第3ヘッド313の位置が変化し、ノズル321,322,323の位置も変化する。 Figure 4 shows the holding portion 33 thermally expanded, but the holding portion 33 may also thermally contract due to changes in environmental temperature. In this case, the positions of the first head 311, second head 312, and third head 313 change, and the positions of the nozzles 321, 322, and 323 also change.
[調整部]
保持部33の熱変形によって各ヘッドの位置関係が変化しても各ヘッドから狙いの位置にインクを供給するために、実施形態の画像形成装置1は、調整部を備えている。調整部は、各々のヘッドから吐出されるインクにより記録媒体上に形成される画像の位置を、保持部33の温度に応じて調整する。
[Adjustment section]
The image forming apparatus 1 of the embodiment is provided with an adjustment unit so that ink can be supplied from each head to a target position even if the positional relationship between the heads changes due to thermal deformation of the holding unit 33. The adjustment unit adjusts the position of an image formed on a recording medium by ink ejected from each head in accordance with the temperature of the holding unit 33.
<調整部の第1の例>
図5は、調整部の第1の例を示す模式図である。図5に示される例では、第1ヘッド311が代表的に図示されており、第1ヘッド311を幅方向に移動させるメカ機構が図示されている。
<First Example of Adjustment Unit>
5 is a schematic diagram showing a first example of the adjustment unit. In the example shown in Fig. 5, the first head 311 is representatively illustrated, and a mechanical mechanism for moving the first head 311 in the width direction is also illustrated.
具体的に、保持部33には、ステッピングモータ361が取り付けられている。ステッピングモータ361の出力軸362には、雄ねじ363が設けられている。出力軸362の外周面がねじ加工されて雄ねじ363が形成されてもよく、出力軸362に雄ねじ部材が固定されることで雄ねじ363が構成されてもよい。雄ねじ363には、揺動部材364が噛み合って結合されている。揺動部材364には、雌ねじ加工が施されている。出力軸362および雄ねじ363は、ステッピングモータ361の駆動により、保持部33に対して相対回転する。一方、揺動部材364は、保持部33に対して相対回転不能に構成されている。 Specifically, a stepping motor 361 is attached to the holding unit 33. An external thread 363 is provided on the output shaft 362 of the stepping motor 361. The external thread 363 may be formed by threading the outer circumferential surface of the output shaft 362, or the external thread 363 may be formed by fastening an externally threaded member to the output shaft 362. A swinging member 364 is engaged with and coupled to the external thread 363. The swinging member 364 is provided with an internal thread. The output shaft 362 and external thread 363 rotate relative to the holding unit 33 when driven by the stepping motor 361. On the other hand, the swinging member 364 is configured to be unable to rotate relative to the holding unit 33.
揺動部材364と幅方向に対向する位置に、付勢ばね366が配置されている。付勢ばね366は、支持板365に取り付けられている。支持板365は保持部33に固定されている。付勢ばね366は幅方向に伸縮可能に配置されており、その一端が支持板365に支持されている。支持板365は、付勢ばね366の一端を、変位不能または略変位不能に支持している。 A biasing spring 366 is disposed at a position opposite the swinging member 364 in the width direction. The biasing spring 366 is attached to a support plate 365. The support plate 365 is fixed to the holding portion 33. The biasing spring 366 is disposed so that it can expand and contract in the width direction, and one end of the biasing spring 366 is supported by the support plate 365. The support plate 365 supports one end of the biasing spring 366 so that it cannot be displaced or is nearly unable to be displaced.
図5に代表的に図示される第1ヘッド311は、揺動部材364と付勢ばね366との間に保持されている。幅方向に延在する第1ヘッド311の一端が付勢ばね366から幅方向の付勢力を受けて、第1ヘッド311の他端が揺動部材364に押し付けられる。揺動部材364と付勢ばね366とによって、第1ヘッド311の幅方向の位置決めがなされている。 The first head 311, shown representatively in Figure 5, is held between a swinging member 364 and a biasing spring 366. One end of the first head 311, which extends in the width direction, receives a widthwise biasing force from the biasing spring 366, and the other end of the first head 311 is pressed against the swinging member 364. The swinging member 364 and the biasing spring 366 position the first head 311 in the width direction.
ステッピングモータ361の駆動時に、出力軸362の回転に従って雄ねじ363は回転する。揺動部材364は回転しないので、揺動部材364に形成された雌ねじに対して雄ねじ363が相対回転する。これにより揺動部材364には、幅方向の応力が作用する。ステッピングモータ361を両方向に回転駆動することで、揺動部材364を幅方向に往復移動させることが可能な構成とされている。揺動部材364を支持板365に近づける向きに移動させると、揺動部材364に押圧された第1ヘッド311もまた、支持板365に近づく向きに移動する。揺動部材364を支持板365から離れる向きに移動させると、付勢ばね366の付勢力を受けて、第1ヘッド311もまた支持板365から離れる向きに移動する。 When the stepping motor 361 is driven, the male screw 363 rotates in accordance with the rotation of the output shaft 362. Because the oscillating member 364 does not rotate, the male screw 363 rotates relative to the female screw formed on the oscillating member 364. This causes stress to act in the width direction on the oscillating member 364. By driving the stepping motor 361 to rotate in both directions, the oscillating member 364 can be moved back and forth in the width direction. When the oscillating member 364 is moved in a direction approaching the support plate 365, the first head 311, pressed by the oscillating member 364, also moves in a direction approaching the support plate 365. When the oscillating member 364 is moved in a direction away from the support plate 365, the first head 311 is subjected to the biasing force of the biasing spring 366 and also moves in a direction away from the support plate 365.
図2,4を併せて参照して、保持部33の熱膨張によって幅方向に位置ずれした第1ヘッド311を、ステッピングモータ361を駆動することで、幅方向に変位させることができる。保持部33の温度に応じてステッピングモータ361の駆動量を適切に制御することで、図4に示す位置ずれした第1ヘッド311を、図2に示される元の位置にまで、幅方向に変位させることができる。 Referring to Figures 2 and 4 together, the first head 311, which has been displaced in the width direction due to thermal expansion of the holding unit 33, can be displaced in the width direction by driving the stepping motor 361. By appropriately controlling the drive amount of the stepping motor 361 in accordance with the temperature of the holding unit 33, the displaced first head 311 shown in Figure 4 can be displaced in the width direction to its original position shown in Figure 2.
図5では、第1ヘッド311を幅方向に変位させるメカ機構が示されているが、第1ヘッド311を搬送方向DRに変位させるメカ機構も設けられている。メカ機構を適切に制御することで、第1ヘッド311を搬送方向DRと幅方向との両方向において変位させて、第1ヘッド311を図2の位置にまで戻すことができる。 Figure 5 shows a mechanical mechanism that displaces the first head 311 in the width direction, but a mechanical mechanism that displaces the first head 311 in the transport direction DR is also provided. By appropriately controlling the mechanical mechanism, the first head 311 can be displaced in both the transport direction DR and the width direction, returning the first head 311 to the position shown in Figure 2.
第2ヘッド312、第3ヘッド313、および他のヘッドにも、同様に、各ヘッドを搬送方向DRと幅方向とに変位させるメカ機構が設けられている。各メカ機構を適切に制御して、保持部33の熱変形でヘッドの位置がずれた分をメカ機構でヘッドを移動させて補正することで、全てのヘッドを図2に示される保持部33が熱変形していないときの位置に配置することができる。保持部33の温度が変化して保持部33が熱変形しても、保持部33の温度からヘッドの位置ずれ量を予測して、その位置ずれ量に対応する距離分ヘッドを変位させることで、各ヘッドを保持部33が熱変形していないときの位置に配置することができる。これにより、各ヘッドから狙いの位置にインクを供給することができるので、画像形成装置1は高品質の画像を形成することができる。 The second head 312, the third head 313, and other heads are similarly provided with mechanical mechanisms that displace each head in the transport direction DR and the width direction. By appropriately controlling each mechanical mechanism and using the mechanical mechanisms to move the heads to correct any misalignment of the heads due to thermal deformation of the holding unit 33, all heads can be positioned in the positions they would be in when the holding unit 33 is not thermally deformed, as shown in Figure 2. Even if the temperature of the holding unit 33 changes and the holding unit 33 is thermally deformed, the amount of head misalignment can be predicted from the temperature of the holding unit 33 and the heads can be displaced a distance corresponding to that misalignment, thereby positioning each head in the positions they would be in when the holding unit 33 is not thermally deformed. This allows ink to be supplied from each head to the target position, enabling the image forming device 1 to form high-quality images.
<調整部の第2の例>
図6は、調整部の第2の例を示す模式図である。図6にはタイミングチャートが示されており、横軸は時間を示す。時刻T01は、図2に示される熱変形前のインクジェットヘッド31における、搬送方向DRの下流側に配置されている第1ヘッド311および第2ヘッド312からインクを吐出するタイミングを示す。時刻T02は、図2に示される熱変形前のインクジェットヘッド31における、搬送方向DRの上流側に配置されている第3ヘッド313からインクを吐出するタイミングを示す。
<Second Example of Adjustment Unit>
Fig. 6 is a schematic diagram showing a second example of the adjustment unit. Fig. 6 shows a timing chart, with the horizontal axis representing time. Time T01 represents the timing at which ink is ejected from the first head 311 and the second head 312, which are disposed downstream in the transport direction DR, of the inkjet head 31 before thermal deformation shown in Fig. 2. Time T02 represents the timing at which ink is ejected from the third head 313, which is disposed upstream in the transport direction DR, of the inkjet head 31 before thermal deformation shown in Fig. 2.
図4に示されるように、保持部33が熱膨張したことによって、ノズル321,322,323の搬送方向DRの位置がずれている。保持部33が熱膨張した分、記録媒体は、第1ヘッド311および第2ヘッド312に遅れて到達する。保持部33が熱膨張した分、記録媒体は、第3ヘッド313に早く到達する。 As shown in Figure 4, the thermal expansion of the holding unit 33 causes the nozzles 321, 322, and 323 to shift in position in the transport direction DR. Due to the thermal expansion of the holding unit 33, the recording medium arrives at the first head 311 and the second head 312 later. Due to the thermal expansion of the holding unit 33, the recording medium arrives at the third head 313 earlier.
そのため、第1ヘッド311および第2ヘッド312からインクを吐出するタイミングを、時刻T01よりも遅い時刻T1にする。第3ヘッド313からインクを吐出するタイミングを、時刻T02よりも早い時刻T2にする。 Therefore, the timing for ejecting ink from the first head 311 and the second head 312 is set to time T1, which is later than time T01. The timing for ejecting ink from the third head 313 is set to time T2, which is earlier than time T02.
保持部33の温度に応じてヘッドの位置ずれ量を予測して、各々のヘッドから記録媒体にインクを吐出するタイミングを変更することで、各ヘッドから搬送方向DRの狙いの位置にインクを供給することができる。したがって、画像形成装置1は、高品質の画像を形成することができる。 By predicting the amount of head misalignment based on the temperature of the holding unit 33 and changing the timing at which each head ejects ink onto the recording medium, ink can be supplied from each head to the target position in the transport direction DR. This allows the image forming device 1 to form high-quality images.
<調整部の第3の例>
図7は、調整部の第3の例を示す第1の模式図である。図7および後続の図8,9には、インクジェットヘッド31の複数のヘッドのうち、第1ヘッド311および第3ヘッド313が代表的に図示されている。既に述べた通り、第1ヘッド311のノズル321は、幅方向に並んで配置された複数のノズルを含んでいる。第3ヘッド313のノズル323は、幅方向に並んで配置された複数のノズルを含んでいる。
<Third Example of Adjustment Unit>
Fig. 7 is a first schematic diagram showing a third example of the adjustment unit. Fig. 7 and the subsequent Figs. 8 and 9 representatively show the first head 311 and the third head 313 out of the multiple heads of the inkjet head 31. As already described, the nozzles 321 of the first head 311 include multiple nozzles arranged side by side in the width direction. The nozzles 323 of the third head 313 include multiple nozzles arranged side by side in the width direction.
各ヘッドは、各ヘッドの複数のノズルのうちの一部のみのノズルからインクを吐出するように制御される。第1ヘッド311のノズル321は、図中に白抜きで示されるインクを吐出しない休止ノズル3210と、図中にハッチングを付して示されるインクを吐出する稼働ノズル3211とを含んでいる。第3ヘッド313のノズル323は、図中に白抜きで示されるインクを吐出しない休止ノズル3230と、図中にハッチングを付して示されるインクを吐出する稼働ノズル3231とを含んでいる。 Each head is controlled to eject ink from only some of its nozzles. The nozzles 321 of the first head 311 include idle nozzles 3210, which do not eject ink and are shown in white in the figure, and operating nozzles 3211, which do eject ink and are shown in hatched in the figure. The nozzles 323 of the third head 313 include idle nozzles 3230, which do not eject ink and are shown in white in the figure, and operating nozzles 3231, which do eject ink and are shown in hatched in the figure.
幅方向における、第1ヘッド311のノズル321が延在する範囲と、第3ヘッド313のノズル323が延在する範囲とが、重なっている。より詳細には、第1ヘッド311における稼働ノズル3211と第3ヘッド313における休止ノズル3230とが重なっており、第3ヘッド313における稼働ノズル3231と第1ヘッド311における休止ノズルと3210が重なっている。第1ヘッド311における稼働ノズル3211と第3ヘッド313における稼働ノズル3231とは重なっていない。 In the width direction, the range over which the nozzles 321 of the first head 311 extend overlaps the range over which the nozzles 323 of the third head 313 extend. More specifically, the operating nozzles 3211 of the first head 311 overlap with the idle nozzles 3230 of the third head 313, and the operating nozzles 3231 of the third head 313 overlap with the idle nozzles 3210 of the first head 311. The operating nozzles 3211 of the first head 311 do not overlap with the operating nozzles 3231 of the third head 313.
図7に示される、第1ヘッド311の稼働ノズル3211のうちの図中の右端のノズルと、第3ヘッド313の稼働ノズル3231のうち図中の左端のノズルとは、幅方向において隣り合っている。幅方向において、稼働ノズル3211のうちの右端のノズルと、稼働ノズル3231のうちの左端のノズルとの間には、休止ノズル3210,3230のない配置とされている。これにより、稼働ノズル3211,3231からのインク吐出によって、所望の画像が形成できるようにされている。 As shown in FIG. 7, the rightmost nozzle of the operating nozzles 3211 of the first head 311 and the leftmost nozzle of the operating nozzles 3231 of the third head 313 are adjacent to each other in the width direction. In the width direction, there are no idle nozzles 3210, 3230 between the rightmost nozzle of the operating nozzles 3211 and the leftmost nozzle of the operating nozzles 3231. This allows the desired image to be formed by ink ejection from the operating nozzles 3211, 3231.
図8は、調整部の第3の例を示す第2の模式図である。図8には、斜め矢印で示されるように熱膨張した保持部33が示されている。保持部33が熱膨張することで、第1ヘッド311と第3ヘッド313とが幅方向に位置を変化している。幅方向における、ノズル321が延在する範囲とノズル323が延在する範囲との重なりが、より小さくなっている。具体的に、図7に示される例では幅方向の6つのノズルが互いに重なる範囲に配置されているのに対し、図8では幅方向の2つのノズルが互いに重なる範囲に配置されている。 Figure 8 is a second schematic diagram showing a third example of the adjustment unit. Figure 8 shows the holding unit 33 thermally expanded as indicated by the diagonal arrow. As the holding unit 33 thermally expands, the positions of the first head 311 and the third head 313 change in the width direction. The overlap in the width direction between the range in which the nozzles 321 extend and the range in which the nozzles 323 extend becomes smaller. Specifically, in the example shown in Figure 7, six nozzles are arranged in a range in which they overlap each other in the width direction, whereas in Figure 8, only two nozzles are arranged in a range in which they overlap each other in the width direction.
図8に示される保持部33が熱膨張したインクジェットヘッド31では、インクを吐出するノズルの位置が変えられている。図7に示される例では、稼働ノズル3211の右側と左側とに3つずつの休止ノズル3210がある。稼働ノズル3231の右側と左側とに3つずつの休止ノズル3230がある。これに対し、図8では、稼働ノズル3211の右側に1つの休止ノズル3210があり左側に5つの休止ノズル3210がある。稼働ノズル3231の右側に5つの休止ノズル3230があり左側に1つの休止ノズル3230がある。 In the inkjet head 31 shown in Figure 8 in which the holding portion 33 has thermally expanded, the positions of the nozzles that eject ink have been changed. In the example shown in Figure 7, there are three inactive nozzles 3210 to the right and left of the operating nozzle 3211. There are three inactive nozzles 3230 to the right and left of the operating nozzle 3231. In contrast, in Figure 8, there is one inactive nozzle 3210 to the right of the operating nozzle 3211 and five inactive nozzles 3210 to the left. There are five inactive nozzles 3230 to the right of the operating nozzle 3231 and one inactive nozzle 3230 to the left.
インクを吐出する稼働ノズル3211,3231の位置を変えた結果、稼働ノズル3211,3231の位置は、図7に示される熱変形前と図8に示される熱変形後とで、同じになっている。 As a result of changing the positions of the operating nozzles 3211 and 3231 that eject ink, the positions of the operating nozzles 3211 and 3231 are the same before thermal deformation as shown in Figure 7 and after thermal deformation as shown in Figure 8.
図9は、調整部の第3の例を示す第3の模式図である。図9には、斜め矢印で示されるように熱収縮した保持部33が示されている。保持部33が熱収縮することで、第1ヘッド311と第3ヘッド313とが幅方向に位置を変化している。幅方向における、ノズル321が延在する範囲とノズル323が延在する範囲との重なりが、より大きくなっている。具体的に、図7に示される例では幅方向の6つのノズルが互いに重なる範囲に配置されているのに対し、図9では幅方向の8つのノズルが互いに重なる範囲に配置されている。 Figure 9 is a third schematic diagram showing a third example of the adjustment unit. Figure 9 shows the holding unit 33 thermally shrunk, as indicated by the diagonal arrow. As the holding unit 33 thermally shrinks, the positions of the first head 311 and the third head 313 change in the width direction. The overlap in the width direction between the range in which the nozzles 321 extend and the range in which the nozzles 323 extend becomes larger. Specifically, in the example shown in Figure 7, six nozzles are arranged in an overlapping range in the width direction, whereas in Figure 9, eight nozzles are arranged in an overlapping range in the width direction.
図9に示される保持部33が熱収縮したインクジェットヘッド31では、インクを吐出するノズルの位置が変えられている。図9では、稼働ノズル3211の右側に4つの休止ノズル3210があり左側に2つの休止ノズル3210がある。稼働ノズル3231の右側に2つの休止ノズル3230があり左側に4つの休止ノズル3230がある。 In the inkjet head 31 shown in Figure 9, where the holding portion 33 has been thermally shrunk, the positions of the nozzles that eject ink have been changed. In Figure 9, there are four idle nozzles 3210 to the right of the operating nozzle 3211 and two idle nozzles 3210 to the left. There are two idle nozzles 3230 to the right of the operating nozzle 3231 and four idle nozzles 3230 to the left.
インクを吐出する稼働ノズル3211,3231の位置を変えた結果、稼働ノズル3211,3231の位置は、図7に示される熱変形前と図9に示される熱変形後とで、同じになっている。 As a result of changing the positions of the operating nozzles 3211 and 3231 that eject ink, the positions of the operating nozzles 3211 and 3231 are the same before thermal deformation as shown in Figure 7 and after thermal deformation as shown in Figure 9.
保持部33の温度に応じてヘッドの位置ずれ量を予測して、各々のヘッドから記録媒体にインクを吐出するノズルの位置を変更することで、各ヘッドから幅方向の狙いの位置にインクを供給することができる。したがって、画像形成装置1は、高品質の画像を形成することができる。 By predicting the amount of head misalignment based on the temperature of the holding unit 33 and changing the position of the nozzles that eject ink from each head onto the recording medium, ink can be supplied from each head to the targeted position in the width direction. This allows the image forming device 1 to form high-quality images.
[作用および効果]
上述した説明と一部重複する記載もあるが、実施形態の画像形成装置1の特徴的な構成および作用効果についてまとめて記載すると、以下の通りである。
[Action and effect]
Although some of the description overlaps with the above description, the characteristic configuration and effects of the image forming apparatus 1 of the embodiment can be summarized as follows.
図5~9に示されるように、画像形成装置1は、保持部33の温度に応じて、各々のヘッドから吐出されるインクにより記録媒体上に形成される画像の位置を調整する。保持部33の温度が変化し、保持部33の熱変形によってヘッドの位置が変化しても、保持部33の温度からヘッドの位置の変化量を予測して、そのヘッドの位置の変化量に基づいて各々のヘッドが記録媒体上に形成する画像の位置をヘッド毎に調整することで、各ヘッドから狙いの位置にインクを供給することができる。したがって、画像形成装置1は、高品質の画像を形成することができる。 As shown in Figures 5 to 9, the image forming device 1 adjusts the position of the image formed on the recording medium by ink ejected from each head in accordance with the temperature of the holding unit 33. Even if the temperature of the holding unit 33 changes and the position of the head changes due to thermal deformation of the holding unit 33, the amount of change in head position is predicted from the temperature of the holding unit 33, and the position of the image formed on the recording medium by each head is adjusted for each head based on the amount of change in head position, thereby allowing ink to be supplied to the target position from each head. Therefore, the image forming device 1 can form high-quality images.
図5に示されるように、保持部33の温度に応じて、保持部33における各々のヘッドの位置が変更されてもよい。ヘッドの位置を変更することで、搬送方向DRおよび幅方向における画像の位置を適切に調整することができ、各ヘッドから狙いの位置にインクを供給することができる。ヘッドの位置を変更可能にすることで、幅方向におけるノズルが延在する範囲の重なりを小さくできるので、各ヘッドが有するノズルの個数を低減することができる。 As shown in Figure 5, the position of each head in the holding unit 33 may be changed depending on the temperature of the holding unit 33. By changing the position of the head, it is possible to appropriately adjust the position of the image in the transport direction DR and the width direction, and ink can be supplied from each head to the target position. By making the head position changeable, it is possible to reduce the overlap of the ranges in which the nozzles extend in the width direction, and therefore the number of nozzles in each head can be reduced.
図7~9に示されるように、保持部33の温度に応じて、各々のヘッドにおけるインクを吐出するノズルを変更してもよい。使用するノズルの位置を変えることで、幅方向における画像の位置を適切に調整することができ、各ヘッドから狙いの位置にインクを供給することができる。ヘッドの位置を変更する図5に示される例と比較して、ステッピングモータ361などを備えなくてもよいので、簡単な構成で画像の位置を調整することができる。 As shown in Figures 7 to 9, the nozzles that eject ink in each head may be changed depending on the temperature of the holding unit 33. By changing the position of the nozzles used, the position of the image in the width direction can be appropriately adjusted, and ink can be supplied to the target position from each head. Compared to the example shown in Figure 5, in which the head position is changed, there is no need to include a stepping motor 361, etc., so the image position can be adjusted with a simple configuration.
図6に示されるように、保持部33の温度に応じて、各々のヘッドから記録媒体にインクを吐出するタイミングを変更してもよい。インクを吐出するタイミングを変えることで、搬送方向DRにおける画像の位置を適切に調整することができ、各ヘッドから狙いの位置にインクを供給することができる。ヘッドの位置を変更する図5に示される例と比較して、ステッピングモータ361などを備えなくてもよいので、簡単な構成で画像の位置を調整することができる。 As shown in Figure 6, the timing at which ink is ejected from each head onto the recording medium may be changed depending on the temperature of the holding unit 33. By changing the timing at which ink is ejected, the position of the image in the transport direction DR can be appropriately adjusted, and ink can be supplied to the target position from each head. Compared to the example shown in Figure 5, in which the head position is changed, there is no need to include a stepping motor 361, etc., so the image position can be adjusted with a simple configuration.
図2に示されるように、保持部33に、保持部33の温度を測定する複数の温度センサ34,35が設けられてもよい。このようにすれば、温度センサの測定結果に基づいて保持部33の温度分布を把握できるので、保持部33の温度に応じた画像の位置の調整を精度よく行なうことができる。 As shown in Figure 2, the holding unit 33 may be provided with multiple temperature sensors 34, 35 that measure the temperature of the holding unit 33. In this way, the temperature distribution of the holding unit 33 can be determined based on the measurement results of the temperature sensors, allowing the position of the image to be adjusted accurately according to the temperature of the holding unit 33.
図3に示されるように、各々のヘッドから吐出されるインクの量に基づいて保持部33の温度が推定されてもよい。画像形成装置1を制御するコントローラの処理で保持部33の温度を推定できるので、多数の温度センサを設けなくても、保持部33の温度を判定することができる。 As shown in Figure 3, the temperature of the holding unit 33 may be estimated based on the amount of ink ejected from each head. Since the temperature of the holding unit 33 can be estimated through processing by the controller that controls the image forming device 1, the temperature of the holding unit 33 can be determined without having to provide multiple temperature sensors.
保持部33の温度分布に応じて、各々のヘッドにより形成される画像の位置を調整することができる。温度が高い位置のヘッドの調整量を大きくし、温度が低い位置のヘッドの調整量を小さくすることができる。各ヘッド毎に保持部33の温度変化に応じた画像の位置の調整を適切に行なうことができ、各ヘッドから狙いの位置に精度よくインクを供給することができる。 The position of the image formed by each head can be adjusted according to the temperature distribution of the holding unit 33. The adjustment amount can be increased for heads in high-temperature positions and decreased for heads in low-temperature positions. The image position can be appropriately adjusted for each head according to temperature changes in the holding unit 33, and ink can be supplied from each head to the target position with precision.
図1に示されるように、インクジェットヘッド31は、異なる色のインクを吐出するインクジェットヘッド31Y,31M,31C,31Kを含んでもよい。本実施形態の、保持部33の温度に応じた画像の位置の調整は、カラープリンタにも適用可能である。 As shown in FIG. 1, the inkjet head 31 may include inkjet heads 31Y, 31M, 31C, and 31K that eject ink of different colors. The adjustment of the image position according to the temperature of the holding unit 33 in this embodiment can also be applied to color printers.
各々のヘッドから吐出されるインクは、水系インクであってもよい。水系インクを用いた画像形成装置1では、インクの温度管理が不要なため、装置内に温度調整用の機構はなく、待機状態での保持部33の温度は環境温度に倣った温度になる。画像形成が開始されると、ノズルからのインクの射出によってヘッドが発熱し、周囲の保持部33の温度が上昇することで、保持部33が熱膨張する。このように、保持部33の温度変化の大きい水系インクを用いた画像形成装置1に、各々のヘッドが記録媒体上に形成する画像の位置を保持部33の温度に応じてヘッド毎に調整する実施形態の構成を適用することで、画像形成装置1は高品質の画像を形成することができる。 The ink ejected from each head may be water-based ink. In an image forming device 1 using water-based ink, temperature management of the ink is not required, so there is no temperature adjustment mechanism within the device, and the temperature of the holding unit 33 in standby mode follows the ambient temperature. When image formation begins, the head generates heat as ink is ejected from the nozzles, causing the temperature of the surrounding holding unit 33 to rise, resulting in thermal expansion of the holding unit 33. In this way, by applying the configuration of an embodiment in which the position of the image formed by each head on the recording medium is adjusted for each head in accordance with the temperature of the holding unit 33 to an image forming device 1 using water-based ink, which has large temperature changes in the holding unit 33, the image forming device 1 can form high-quality images.
図1に示される画像形成装置は、記録媒体を画像形成体とし、記録媒体にインク画像を直接形成する構成である。画像形成装置はこのような構成に限られず、画像形成部30から中間転写体にインクを吐出し、画像形成体としての中間転写体上にインク画像を形成して、記録媒体に中間転写体から画像を転写する構成であってもよい。 The image forming apparatus shown in Figure 1 is configured to directly form an ink image on a recording medium, using the recording medium as the image forming body. The image forming apparatus is not limited to this configuration, and may be configured to eject ink from the image forming unit 30 onto an intermediate transfer body, form an ink image on the intermediate transfer body as the image forming body, and then transfer the image from the intermediate transfer body to the recording medium.
以上のように実施形態について説明を行なったが、実施形態で説明された構成のうち互いに組み合わせ可能な構成を適宜組み合わせてもよい。また、今回開示された実施形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiments have been described above, but configurations described in the embodiments that can be combined with each other may be combined as appropriate. Furthermore, the embodiments disclosed herein are illustrative in all respects and should not be considered limiting. The scope of the present invention is indicated by the claims, not the above description, and is intended to include all modifications within the meaning and scope of the claims.
1 画像形成装置、10 搬送部、11 繰出しローラー、12,13 巻取りローラー、14 搬送ベルト、30 画像形成部、31,31C,31K,31M,31Y インクジェットヘッド、33 保持部、34,35 温度センサ、60 インク乾燥部、311 第1ヘッド、312 第2ヘッド、313 第3ヘッド、321,322,323 ノズル、321C キャビティ、321P ピエゾ素子、361 ステッピングモータ、362 出力軸、363 雄ねじ、364 揺動部材、365 支持板、366 付勢ばね、3210,3230 休止ノズル、3211,3231 稼働ノズル、A1 高温領域、A2 低温領域、D 液滴、DR 搬送方向、T01,T1,T2,T02 時刻。 1 Image forming apparatus, 10 Conveying section, 11 Payout roller, 12, 13 Take-up roller, 14 Conveying belt, 30 Image forming section, 31, 31C, 31K, 31M, 31Y Inkjet head, 33 Holding section, 34, 35 Temperature sensor, 60 Ink drying section, 311 First head, 312 Second head, 313 Third head, 321, 322, 323 Nozzle, 321C Cavity, 321P Piezo element, 361 Stepping motor, 362 Output shaft, 363 Male screw, 364 Swinging member, 365 Support plate, 366 Spring, 3210, 3230 Inactive nozzle, 3211, 3231 Operating nozzle, A1 High temperature area, A2 Low temperature area, D Droplet, DR Transport direction, T01, T1, T2, T02 time.
Claims (8)
複数の前記ヘッドを保持する保持部と、
前記保持部の温度を判定する温度判定部と、
各々の前記ヘッドから吐出されるインクにより前記画像形成体上に形成される画像の位置を、前記温度判定部の判定した前記保持部の温度に応じて調整する、調整部とを備え、
各々の前記ヘッドは、前記画像形成体の搬送方向に直交する幅方向に並んで配置された複数のノズルを含み、複数のノズルのうちの一部の稼働ノズルからインクを吐出し、複数のノズルのうちの一部の休止ノズルからはインクを吐出せず、
前記調整部は、前記保持部の温度に応じて、各々の前記ヘッドにおける前記稼働ノズルおよび前記休止ノズルの位置を変更し、
各々の前記ヘッドは、各ヘッドの前記複数のノズルのうちの一部のみのノズルからインクを吐出するように制御され、
前記幅方向における前記稼働ノズルの右側と左側とにそれぞれ前記休止ノズルがある、画像形成装置。 a plurality of heads that eject ink onto an image forming body to form an image on the image forming body;
a holding unit that holds a plurality of the heads;
a temperature determination unit that determines the temperature of the holding unit;
an adjustment unit that adjusts a position of an image formed on the image forming body by ink ejected from each of the heads in accordance with the temperature of the holding unit determined by the temperature determination unit,
Each of the heads includes a plurality of nozzles arranged side by side in a width direction perpendicular to the conveyance direction of the image forming body, and ejects ink from some of the plurality of nozzles that are in operation and some of the plurality of nozzles that are inactive, without ejecting ink;
the adjustment unit changes positions of the operating nozzles and the idle nozzles in each of the heads in accordance with the temperature of the holding unit;
Each of the heads is controlled so as to eject ink from only some of the nozzles of the plurality of nozzles of each head,
an inactive nozzle is located on the right and left sides of the active nozzle in the width direction ;
前記調整部は、前記保持部の温度分布に応じて、各々の前記ヘッドにより形成される画像の位置を調整する、請求項4または請求項5に記載の画像形成装置。 the temperature determination unit determines a temperature distribution of the holding unit,
6. The image forming apparatus according to claim 4, wherein the adjustment section adjusts the position of the image formed by each of the heads in accordance with the temperature distribution of the holding section.
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