(57)【要約】【課題】本発明の目的は、簡単な構造で、ラインヘッドのような多ノズル数で大型のヘッドにおいて、温度環境が大きく変化しても、各ノズルから吐出されるインク滴の大きさや吐出速度が均一になるように制御することができる印画装置および方法を提供することである。【解決手段】インクを吐出する複数のヘッドユニットから構成されるヘッドと、前記各ヘッドユニット毎に独立して制御できる複数のインクヒータと、前記各ヘッドユニット毎に温度を検知する複数の温度センサと、予め定められた基準設定温度、および前記複数の温度センサが測定した温度の中で最も高い温度を設定温度として設定する温度設定部と、前記各ヘッドユニットの温度センサによって検知される温度が前記設定温度になるように前記各ヘッドユニットのインクヒータを独立して制御するヒータ制御部と、を有する。【選択図】図３
2007223144.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクを吐出する複数のヘッドユニットから構成されるヘッドと、
各ヘッドユニットを駆動してインクを吐出させる駆動信号を発生する駆動信号発生部と、
前記各ヘッドユニット毎に独立して制御できる複数のインクヒータと、
前記各ヘッドユニット毎に温度を検知する複数の温度センサと、
予め定められた基準設定温度、および前記複数の温度センサが測定した温度の中で最も高い温度を設定温度として設定する温度設定部と、
前記各ヘッドユニットの温度センサによって検知される温度が前記設定温度になるように前記各ヘッドユニットのインクヒータを独立して制御するヒータ制御部と、
を有することを特徴とするインクジェット印画装置。
【請求項２】
前記駆動信号発生部は前記各ヘッドユニット毎に異なる駆動信号を発生することができることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット印画装置。
【請求項３】
前記駆動信号発生部は、前記各ヘッドユニットのインクの吐出速度が所定値となるように前記各ヘッドユニットの駆動信号を発生することを特徴とする請求項１又は２に記載のインクジェット印画装置。
【請求項４】
前記駆動信号発生部は、前記各ヘッドユニットから吐出されるインク滴の大きさが所定値となるように前記各ヘッドユニットの駆動信号を発生することを特徴とする請求項１又は２に記載のインクジェット印画装置。
【請求項５】
前記インクジェット印画装置はさらにあらかじめ定められた温度と駆動信号の関係のテーブルをもち、前記駆動信号発生部は、前記設定温度または前記各ヘッドユニットの温度センサによって検知された温度に基づいて、前記テーブルにより決定される駆動信号を発生することを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載のインクジェット印画装置。
【請求項６】
前記インクジェット印画装置はさらに前記各ヘッドユニットが吐出するインクの吐出速度を検出する吐出速度測定部をもち、前記駆動信号発生部は、前記吐出速度測定部によって検出されたインクの吐出速度が所定値となる駆動信号を発生することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載のインクジェット印画装置。
【請求項７】
前記ヘッドは印画媒体の最大印画幅より短い複数のヘッドユニットを印画媒体の最大印画幅の長さとなるように千鳥状に配列したことを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載のインクジェット印画装置。
【請求項８】
前記インクヒータは、前記ヘッドユニットのマニホールドに外接して配置されていることを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載のインクジェット印画装置。
【請求項９】
前記温度センサは、前記ヘッドユニットのチャンネルを形成するカバー部材に外接して配置されていることを特徴とする請求項１乃至８に記載のインクジェット印画装置。
【請求項１０】
前記インクの粘度は、２５℃で５ｍＰａ・ｓ以上で４０ｍＰａ・ｓ以下であることを特徴とする請求項１乃至９の何れか１項に記載のインクジェット印画装置。
【請求項１１】
前記インクは、２５℃での表面張力が２５ｍＮ／ｍ以上、４０ｍＮ／ｍ以下で、２５℃での粘度が１ｍＰａ・ｓ以上、５０ｍＰａ・ｓ以下で、かつ２５℃における蒸気圧が１３３Ｐａ以下である溶媒Ａを、インク全質量に対し５０質量％以上、９０質量％未満含有し、かつ水の含有量が１０質量％以上、４５質量％未満であることを特徴とする請求項１０に記載のインクジェット印画装置。
【請求項１２】
インクを吐出する複数のヘッドユニットから構成されるヘッドを有するインクジェット印画装置の印画方法において、
各ヘッドユニット毎に配したインクヒータを独立して制御するヒータ制御工程と、
前記各ヘッドユニット毎に配した温度センサで前記各ヘッドユニットの温度を検知する検知工程と、
予め定められた基準設定温度、および複数の前記温度センサが測定した温度の中で最も高い温度を設定温度として設定する温度設定工程と、を有し、
前記ヒータ制御工程で各温度センサによって検知される温度が前記設定温度になるように各インクヒータを制御することを特徴とするインクジェット印画装置の印画方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
複数のヘッドユニットからなるヘッドから吐出するインクの吐出速度やインク量が均一になるように制御するインクジェット印画装置および印画方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、家庭用プリンタや大判用プリンタとしてインクジェット印画方式の画像形成装置が使用されている。印画速度を向上させるためにはヘッドの多ノズル化、大型化が必要となるが、ひとつのヘッドユニットで多ノズル化、大型化を達成することは難しい。そこで産業用途では、高速化を図るために複数のヘッドユニットを組み合わせて使うことが提案されている。さらに、インクジェットヘッドを、インクを吐出するノズルを印画媒体の略最大印画幅の長さに配置した長尺状に構成し、装置本体に対して固定したラインヘッドとするものがある。この構成によれば、インクジェットヘッドの印画媒体幅方向の移動が不要となり、印画媒体の搬送のみで印画を行うことができるので、高速印画を行うことができる。
【０００３】
インクジェット印画装置に使用されるインクは、印字時の出射性、デキャップ適性が改良され、普通紙に印字した際の裏抜け耐性、文字品質及びカール特性に優れたインクジェット用インクが知られている（特許文献１）。
【０００４】
このインクはデキャップ特性がよいためにラインヘッドを有し、ノズルから印画媒体へ向けてインクを吐出し、印画媒体上に画像を形成するライン型のインクジェット印画装置に用いるインクとして適している。ところが、このインクは溶剤を多く含むためにインクの粘度が高くなり、インクジェットヘッドで吐出しやすい粘度に調整することが難しかった。
【０００５】
インクの粘度が高い場合にはヘッドを加熱して吐出時のインク粘度を低下させることができる。
【０００６】
インク粘度がインクジェットヘッドによる吐出の適正粘度より若干高い場合は、インク温度を室温よりも若干高い温度で一定にする必要があるが、一定に保つためには環境温度によってはインクを冷却する必要が生ずる。そこで、インクの加熱部と冷却部を両方持ち、インク温度を一定に保つ装置が提案された（特許文献３）。
一方、ラインヘッドを長手方向の領域に区分し、各領域ごとに温度を制御してヘッドの長手方向のインク吐出量のバラツキを低減する技術が提案されている（特許文献２）。
【特許文献１】特開２００５−２２０２９６号公報
【特許文献２】特開２００５−１７８２０２号公報
【特許文献３】特開２００１−２７００９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
高粘度インク、たとえば２５℃で５ｍＰａ・ｓ乃至４０ｍＰａ・ｓのインクを吐出する場合、インクを加熱してインク温度を通常の室温よりも若干高い温度で一定にすると、安定に吐出させることができる。またヘッド全体のインクの吐出速度やインク滴の大きさを均一にすることができる。しかし、インクを加熱してインク温度を通常の室温よりも若干高い温度で一定にしようとしても、印画装置の設置環境によって、またはヘッドの駆動による自己発熱により、温度環境が大きく変化し、インクを加熱しない状態でもインクの温度が所定値を超えてしまうことがある。
【０００８】
温度環境が大きく変化してもインク温度を一定に保つためには加熱部と冷却部の両方を配備しなければならず、構造が複雑で、しかも高額な装置になってしまう。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、簡単な構造で、ラインヘッドのような多ノズル数で大型のヘッドにおいて、温度環境が大きく変化しても、各ノズルから吐出されるインク滴の大きさや吐出速度が均一になるように制御することができる印画装置および方法を提供する。さらに、温度環境が大きく変化しても、それに対応して常にインクの吐出速度やインク滴の大きさを所定値に制御することができるインクジェット印画装置および印画方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の目的は、下記構成により達成することができる。
（１）
インクを吐出する複数のヘッドユニットから構成されるヘッドと、
各ヘッドユニットを駆動してインクを吐出させる駆動信号を発生する駆動信号発生部と、
前記各ヘッドユニット毎に独立して制御できる複数のインクヒータと、
前記各ヘッドユニット毎に温度を検知する複数の温度センサと、
予め定められた基準設定温度、および前記複数の温度センサが測定した温度の中で最も高い温度を設定温度として設定する温度設定部と、
前記各ヘッドユニットの温度センサによって検知される温度が前記設定温度になるように前記各ヘッドユニットのインクヒータを独立して制御するヒータ制御部と、
を有することを特徴とするインクジェット印画装置。
（２）
前記駆動信号発生部は前記各ヘッドユニット毎に異なる駆動信号を発生することができることを特徴とする（１）に記載のインクジェット印画装置。
（３）
前記駆動信号発生部は、前記各ヘッドユニットのインクの吐出速度が所定値となるように前記各ヘッドユニットの駆動信号を発生することを特徴とする（１）又は（２）に記載のインクジェット印画装置。
（４）
前記駆動信号発生部は、前記各ヘッドユニットから吐出されるインク滴の大きさが所定値となるように前記各ヘッドユニットの駆動信号を発生することを特徴とする（１）又は（２）に記載のインクジェット印画装置。
（５）
前記インクジェット印画装置はさらにあらかじめ定められた温度と駆動信号の関係のテーブルをもち、前記駆動信号発生部は、前記設定温度または前記各ヘッドユニットの温度センサによって検知された温度に基づいて、前記テーブルにより決定される駆動信号を発生することを特徴とする（１）乃至（４）の何れか１項に記載のインクジェット印画装置。
（６）
前記インクジェット印画装置はさらに前記各ヘッドユニットが吐出するインクの吐出速度を検出する吐出速度測定部をもち、前記駆動信号発生部は、前記吐出速度測定部によって検出されたインクの吐出速度が所定値となる駆動信号を発生することを特徴とする（１）乃至（３）の何れか１項に記載のインクジェット印画装置。
（７）
前記ヘッドは印画媒体の最大印画幅より短い複数のヘッドユニットを印画媒体の最大印画幅の長さとなるように千鳥状に配列したことを特徴とする（１）乃至（６）の何れか１項に記載のインクジェット印画装置。
（８）
前記インクヒータは、前記ヘッドユニットのマニホールドに外接して配置されていることを特徴とする（１）乃至（７）の何れか１項に記載のインクジェット印画装置。
（９）
前記温度センサは、前記ヘッドユニットのチャンネルを形成するカバー部材に外接して配置されていることを特徴とする（８）に記載のインクジェット印画装置。
（１０）
前記インクの粘度は、２５℃で５ｍＰａ・ｓ以上で４０ｍＰａ・ｓ以下であることを特徴とする（１）乃至（９）の何れか１項に記載のインクジェット印画装置。
（１１）
前記インクは、２５℃での表面張力が２５ｍＮ／ｍ以上、４０ｍＮ／ｍ以下で、２５℃での粘度が１ｍＰａ・ｓ以上、５０ｍＰａ・ｓ以下で、かつ２５℃における蒸気圧が１３３Ｐａ以下である溶媒Ａを、インク全質量に対し５０質量％以上、９０質量％未満含有し、かつ水の含有量が１０質量％以上、４５質量％未満であることを特徴とする（１０）に記載のインクジェット印画装置。
（１２）
インクを吐出する複数のヘッドユニットから構成されるヘッドを有するインクジェット印画装置の印画方法において、
各ヘッドユニット毎に配したインクヒータを独立して制御するヒータ制御工程と、
前記各ヘッドユニット毎に配した温度センサで前記各ヘッドユニットの温度を検知する検知工程と、
予め定められた基準設定温度、および複数の前記温度センサが測定した温度の中で最も高い温度を設定温度として設定する温度設定工程と、を有し、
前記ヒータ制御工程で各温度センサによって検知される温度が前記設定温度になるように各インクヒータを制御することを特徴とするインクジェット印画装置の印画方法。
【発明の効果】
【００１１】
ヘッドを構成する複数のヘッドユニットのインク温度が等しくなるので、全てのノズルから吐出されるインクの吐出速度や、インク滴の大きさを均一にできるので、着弾位置のズレをなくし、高品質な画像の形成が可能となる。またインク温度が時間的に変化した場合にも、駆動信号を制御してインクの吐出速度またはインク滴の大きさを一定にすることにより、着弾位置のズレをなくし、高品質な画像の形成が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面に基づき本発明の実施の形態を説明する。
【００１３】
図１は、本発明に係るインクジェット印画装置の主要部を示す斜視図である。なお、ライン型のインクジェット印画装置は、ラインヘッドと印画媒体を副走査方向（移動方向）へ相対的に移動させることにより画像印画を行うことができる。ここでは、このラインヘッドと印画媒体の副走査方向の相対移動について、ラインヘッドを固定状とし、印画媒体を副走査方向へ移動させる形態を例に挙げて説明するが、その逆にラインヘッドを副走査方向に移動させてもよい。
【００１４】
図中、２は、インクジェット印画装置１に設置されたラインヘッドであり、後で詳述するようにフレキシブルケーブル３によって装置本体の制御基板４と接続されている。なお、ラインヘッド２は、印画媒体Ｐに対向した面を除いて、カバー２００により覆われている。その構成の詳細は後述する。また、フルカラーの画像印画を行う場合、例えばＹＭＣＫの各色のインクを吐出するためのラインヘッドが各色毎に配置されるが、ここでは、一つのラインヘッド２を備えたものについて説明する。
【００１５】
印画媒体Ｐは、印画媒体Ｐを搬送する印画媒体搬送機構５の搬送ローラ対５ｂ、５ｃに挟持され、また、搬送モータ５ａは搬送ローラ対５ｂの軸に直結されていて、この搬送ローラ対５ｂを回転駆動することにより、印画媒体Ｐは図中矢印Ｘで示す方向に一定速度で搬送される。
【００１６】
ラインヘッド２は、搬送ローラ対５ｂ、５ｃの間で印画媒体Ｐの面ＰＳと図示のように対向して設置され、その長さ方向は、矢印Ｘ方向で示す印画媒体Ｐの搬送方向と直交する図中矢印Ｙ方向に延びている。
【００１７】
このラインヘッド２には、印画媒体Ｐの面ＰＳと対向している本図では隠れている面に、Ｙ方向に沿って印画媒体Ｐの幅相当の長さに多数のノズルが等間隔で配列されている。この多数のノズルより制御基板４からの画像信号に従って印画媒体Ｐにインクが吐出されることにより、印画媒体Ｐの矢印Ｘ方向の搬送と相俟って印画媒体Ｐの面ＰＳに画像が形成される。即ち、１回の搬送で所定の画像形成領域の印画処理が完了することにより高速で画像形成がなされる。
【００１８】
図２は、ラインヘッド２のカバー２００をはずした状態での斜視図である。
【００１９】
ラインヘッドは、インクを吐出するノズルを等間隔ピッチで印画媒体の最大印画幅の長さに配置した１本の長尺状に構成したものであってもよいが、図２では、例として複数のヘッドユニット１０を千鳥状に配列したラインヘッドについて説明する。ここでは、ヘッドユニット１０をラインヘッドの区分された一つの領域として説明する。隠れている下側の面に、多数のノズルが配列されている。
【００２０】
カバー２００は、開口部２００ａを有する箱形の形状をしており、ラインヘッド２のノズルを有する面（図２の下面）の反対側からラインヘッド２の全体を覆うようにしてかぶせて、支持基板２０に不図示のねじ等の固定手段により固定されている。カバー２００の材質としては、アルミニウム等の金属が好ましい。
【００２１】
ラインヘッド２は、複数個のヘッドユニット１０が千鳥状に配置されて、共通の支持基板２０に取り付けられている。図示例では６つのヘッドユニット１０が共通の支持基板２０に取り付けられて一つのラインヘッド２を構成するものが示されているが、一つのラインヘッド２を構成するヘッドユニット１０の数は特に限定されない。
【００２２】
ＩＣＢ基板５００は、駆動信号発生部１４５が搭載されており、制御基板４で発生したヘッドユニット１０を駆動する各種信号をヘッドユニット１０の構成に合わせて駆動信号や電源電圧に変換する基板である。
【００２３】
中継基板６００はフレキシブルケーブル３により、装置本体の制御基板４と接続されており、制御基板４からの各種制御信号や画像データを受け取り、フレキシブルケーブル（不図示）を介して接続されヘッドユニット１０毎に設けられたＩＣＢ基板５００に送る。
【００２４】
共通の支持基板２０には、千鳥配置されたヘッドユニット１０の間の位置に、共通のインク流路形成部材３０１が一体的に設けられており、一端にインク供給口３０４、他端に気泡排出口３０３がある。
【００２５】
次に、図３、図４を参照しつつ、ヘッドユニット１０について説明する。ここで、図３はヘッドユニット１０の概略構成を示すノズル位置での側断面図であり、図４はヘッドユニット１０の分解斜視図である。
【００２６】
図３に示すように、ヘッドユニット１０には、矢印方向Ｙ（図３の表裏方向）に２列に千鳥配列された複数のノズル１４２からインクを吐出するヘッドチップ１４１が設けられている。なお、矢印方向Ｙは、前記印画媒体搬送方向Ｘと直交している。
【００２７】
ヘッドチップ１４１は、１枚の基板１７０の両面に、インクチャネル１４４となる溝が設けられた圧電材料基板１４１ａとカバー基板１４１ｂで構成された第１のインク滴吐出基板と、インクチャネル１４４となる溝が設けられた圧電材料基板１４１ｄとカバー基板１４１ｃで構成された第２のインク滴吐出基板をＰ／２（但し、インク滴吐出基板のノズルピッチをＰとする）だけずらして接着され、２つのインク滴吐出基板及び基板１７０の前端面に亘って、これらを全て覆うように各インクチャネルに対応した位置にノズル１４２が設けられた１枚のノズルプレート１１が接着されている。
【００２８】
インク滴吐出基板は、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）等からなる圧電材料基板１４１ａ、１４１ｄに多数のインクチャネル１４４となる溝をＹ方向に平行に形成した後、溝をカバー基板１４１ｂ、１４１ｃで閉鎖することにより、圧電素子からなる側壁（図３においてインクチャネル１４４に対して紙面奥側と手前側に存在する）と筒状のインクチャネル１４４とが交互に並設される。側壁を構成する圧電素子は、側壁の表面に形成された駆動電極に電界を印加することにより、せん断変形するせん断モード型の圧電素子であり、本実施形態における圧力発生手段に相当する。
【００２９】
なお、圧力発生手段としては、せん断モード型以外の圧電素子やサーマルタイプとしても構成されうる。
【００３０】
個々のインクチャンネル１４４は、インク滴吐出基板の前端（図３における左端）から後端（図３における右端）に向けて延びる直線状の細長い溝形状に切削されて、削り残した圧電材料が各インクチャンネル１４４の間の側壁となっている。また、各インクチャネル１４４は、インク滴吐出基板の前端から後端側の中途部まで凹設されており、後端側にいくにつれて徐々に浅くなって浅溝部を形成し、ついには消滅する。
【００３１】
ヘッドユニット１０は、図３に示すように、ヘッドチップ１４１の両側面にはカバー基板１４１ｂ、１４１ｃに設けられたインク供給口１４３を有し、ヘッドチップ１４１の内部に形成されたインクチャネル１４４を介して、インク供給口１４３とノズル１４２とが連続するようになっている。
【００３２】
ヘッドチップ１４１の両側部には、外部からのインクをヘッドチップ１４１に導くマニホールド１４８が接着固定されている。
【００３３】
マニホールド１４８は、インク供給口１４３に連通するインク流路１４８ｅ、１４８ｆを内部に有している。
【００３４】
マニホールド１４８の一端部には、図３に示すように、インク流路１４８ｅ、１４８ｆにインクを導入するためのインク導入口４８１が形成されている。このインク導入口４８１は、製作工程における内部洗浄の際に洗浄液を注入するための注入口ともなるものである。
【００３５】
インク導入口４８１には、インク受け部４８８が連続して設けられている。このインク受け部４８８は、インクを溜めつつインク導入口４８１、…に案内するものである。
【００３６】
マニホールド１４８の両側部には、マニホールド１４８を介してマニホールド１４８の内部のインクを所定の温度に加熱するインクヒータ１４９が外接して配されている。
【００３７】
インクヒータの熱がマニホールドに直接伝搬し、マニホールド内のインクを効率よく熱することが可能となる。
【００３８】
インクヒータ１４９は、接続部１４９ｄによって互いに電気的に接続された加熱部１４９ａ、１４９ａを備えている。これら加熱部１４９ａ及び接続部１４９ｄは、可撓性のフィルム部（図示せず）に電熱線（図示せず）が波形状に配線されたものである。
【００３９】
また、チャンネル１４４を形成するカバー基板（カバー部材）１４１ｃ、１４１ｂに外接して温度を検知する温度センサ４４１が配設されている。
【００４０】
温度センサがチャンネル内のインクに接しているカバー基板の温度を測定するので、吐出されるインクの温度に近い温度を測定することになり、インクの粘度が温度によって正確に調整された状態で吐出される。
【００４１】
ヘッドチップ１４１の下部には、マニホールド１４８及びヘッドチップ１４１を保持する保持板１５１が取り付けられている。
【００４２】
保持板１５１には開口１５１ａが設けられており、吐出面が露出するようになっている。
【００４３】
また、ヘッドチップ１４１の上部には、ＩＣＢ基板５００からの駆動信号に基づいて、圧電素子からなる隔壁の表面に形成された駆動電極に駆動信号を印加するヘッド駆動基板１４６、１４６が、フレキシブル配線板（図示せず）を介して接続されている。
【００４４】
各ヘッド駆動基板１４６にはコネクタ４６１が設けられており、これらコネクタ４６１には前述のＩＣＢ基板５００が電気的に接続されていて、駆動信号及び電力がヘッド駆動基板１４６に供給されるようになっている。
【００４５】
これらヘッドチップ１４１、マニホールド１４８、ヘッド駆動基板１４６及び保持板１５１等は、筐体フレーム１５３に固定されている。
【００４６】
筐体フレーム１５３には、インク受け部４８８にインクを供給するフレームインク流路（インク流路）１５５が設けられていて、このフレームインク流路１５５には、共通のインク流路３０１からインク供給管６が連結されるようになっている。
【００４７】
筐体フレーム１５３の上部には開口１５７が設けられていて、ヘッドユニット１０の組立後においては、この開口１５７を介してＩＣＢ基板５００とヘッド駆動基板１４６とが接続されている。
【００４８】
ラインヘッド２は、前述のように複数個のヘッドユニット１０が千鳥状に配置されている。これら複数のヘッドユニット１０の各々に２列のノズル１４２が配列されている。隣接するヘッドユニット１０はラインヘッド２の長手方向に液滴吐出基板のノズルピッチＰの１／２ずれるように配置されている。
【００４９】
以上のように配置することで、長尺のラインヘッドが形成される。
【００５０】
また、このようにヘッドユニット１０を千鳥状に並設したラインヘッド２の場合、各ヘッド１０は、Ｙ方向（そのノズルの並び方向に沿う位置）位置及びＸ方向（印画媒体搬送方向）に対する角度θが独立して調整可能であることが好ましい。なお、Ｘ方向の位置については、公知の方法により各ヘッドユニット１０の位置の情報を取得し、各ヘッドユニット間の間隔に対応した時間ズレの情報からインクの吐出タイミングなどを調整する電気的手段により所望の位置にインクを着弾させればよい。
【００５１】
図５は、本実施の形態におけるインクジェット印画装置の本体制御部４のブロック図である。
【００５２】
コントローラ４１は、たとえば、ＣＰＵ４１１、ＲＯＭ４１２、ＲＡＭ４１３、不揮発性メモリ４１４からなり、ＲＯＭ４１２に記憶された処理プログラムをＲＡＭ４１３に展開してＣＰＵ４１１によりこの処理プログラムを実行する。
【００５３】
このコントローラ４１は、前述の処理プログラムに従い、搬送制御部４３、温度設定部４９、読み書き制御部４６、メンテナンス制御部４７及びインク供給制御部４８の動作状況等のステータスに基づいて、各部の動作を統括的に制御する。
【００５４】
また、コントローラ４１は、インクの測定温度に基づいて読み書き制御部４６経由してヘッドユニットのヘッド駆動基板（駆動部）の駆動信号を設定する。駆動信号の、例えば、駆動電圧、駆動パルス幅や駆動パルスの傾き、すなわち駆動パルスの立ち上がり時間、立ち下がり時間をパラメータとして設定する。
【００５５】
ホストＰＣＩ／Ｆ４２は、ホストＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）のインターフェースであり、ホストＰＣからのコマンドや画像データなどを経由してコントローラ４１や画像メモリ４５へ転送する。
【００５６】
搬送制御部４３は、記録媒体を搬送するため印画媒体搬送機構５であるモータやローラを動作させる。
【００５７】
また、温度設定部４９は、ヒータ制御部４４から入力したインク温度に基づいて本発明に係る設定温度を設定する。
【００５８】
ヒータ制御部４４は、前述したように、ラインヘッドに配されている複数の温度センサ４４１により各ヘッドユニットのインク温度を検知した信号をＡ／Ｄ変換して温度設定部４９に送信する。また、各ヘッドユニットに配されているインクヒータをオン・オフ動作させて、検知したインクの温度が設定温度になるように制御する。
【００５９】
読み書き制御部４６は、ホストＰＣから転送されてくる画像データを画像メモリ４５に書き込んだり、画像メモリ４５に記憶されている画像データを読み出してラインヘッド２に送信し、記録媒体上に画像を形成する。
【００６０】
メンテナンス制御部４７は、メンテナンスユニット４７１を動作させてラインヘッド２を清浄に保つ。
【００６１】
インク供給制御部４８は、インク供給機構４８１を動作させてインクタンクからインクをラインヘッド２に供給する。
【００６２】
コントローラ４１の不揮発性メモリ４１４には、後述する本発明に係る基準設定温度、測定温度と駆動電圧のテーブルなどが保存されている
次に本発明のインクジェット印画装置の印画方法の動作について説明する。
インク温度が変化すると、インクの物性、特に粘度が変化し、同じ駆動信号で駆動しても吐出されるインク滴の大きさは変化する。
【００６３】
＜実施の形態１＞
図１０は本発明の好ましい実施形態の処理の流れを示すフローチャートである。
【００６４】
ステップＳ５１では、各ヘッドユニットの温度センサ４４１によりインク温度を測定する。
【００６５】
ステップＳ５２では、温度設定部４９によりステップＳ５１で測定したインク温度が予め決められた基準設定温度より高いかを判断する。測定温度が基準設定温度より高い（ステップＳ５２：ＹＥＳ）場合は、ステップＳ５４へ、高くない（ステップＳ５２：ＮＯ）場合はステップＳ５３へ進む。ここで、基準設定温度とは、インクの粘度が印画に好適になる温度で、インクの物性、ヘッドユニットの特性、印画速度、印画媒体の種類などを総合的に勘案してあらかじめ最適に定められ、不揮発性メモリ４１４に記憶されている。通常は測定温度は基準温度より高くないので、ステップＳ５３に進む。
【００６６】
ステップＳ５３では、温度設定部４９により基準設定温度を設定温度に設定する。
【００６７】
ステップＳ５７では、ヒータ制御部４４により各ヘッドユニットが設定温度になるように各インクヒータ１４９を制御する。測定温度が設定温度になったら１ページのプリントを開始する。各ヘッドユニットはすべて設定温度になるように制御されるので、各インクユニットから吐出されるインクの吐出速度やインク滴の大きさは均一になる。
【００６８】
ステップＳ５４では、温度設定部４９により各ヘッドユニットの測定温度の中で最も高い測定温度が上限を越えているかを判断する。上限を越えている（ステップＳ５４：ＹＥＳ）場合はステップＳ５６へ、上限を越えていない（ステップＳ５４：ＮＯ）場合はステップＳ５５へ進む。ここで上限とは、これ以上高い温度では、ヘッドからインクを安定的に吐出できないなど、十分な画質で印画することができなくなる温度を言う。
【００６９】
ステップＳ５６では、コントローラ４１がエラーを報知して動作を停止する。
【００７０】
ステップＳ５５では、温度設定部４９により各ヘッドユニットの中で最も高い測定温度を設定温度に設定し、ステップＳ５７へ進む。
【００７１】
ステップＳ５８乃至Ｓ６３はステップＳ５１乃至Ｓ５６と同様の動作を行う。この間、印画を行いながら温度を制御している。そのため、ほぼ均一の画質の印画が実現できる。印画の途中でヘッドユニットの一つでも、そのインク温度が上限を越えた場合は、ステップＳ６３へ進み、コントローラ４１はエラーを報知して動作を停止する。
【００７２】
ステップＳ６４では、各ヘッドユニットのインク温度が設定温度になるようにヒータは制御されるので、各インクユニットから吐出されるインクの吐出速度やインク滴の大きさはほぼ均一を保つ。
【００７３】
ステップＳ６５では、全ての印画が終了したかを判断する。すべて印画が終了した（ステップＳ６５：ＹＥＳ）場合は動作を終了する。印画が終了しない（ステップＳ６５：ＮＯ）場合はステップＳ５８へ進み、各ヘッドユニットのインク温度が設定値になるようにヒータを制御しながら印画を継続する。
【００７４】
＜実施の形態２＞
実施形態１では各インクユニットから吐出されるインクの吐出速度やインク滴の大きさは均一になるが、設定温度が変化するとインクの吐出速度やインク滴の大きさが変化してしまう。駆動信号の、たとえば駆動電圧、駆動パルス幅や駆動パルスの傾きをインク温度に応じて変化させると、インクの吐出速度やインク滴の大きさを一定にすることができる。インク温度が変化してインク粘度が変化した場合、厳密にはインクの吐出速度とインク滴の大きさを同時に一定にはできないが、インクの吐出速度とインク滴の大きさはほぼ同じように変化するので、ほぼ一定にすることができる。または文字や線画の印画のようにインクの着弾位置を重視する場合は吐出速度を一定にし、写真画像のように画像濃度を重視する場合はインク滴の大きさを一定にすればよい。
【００７５】
図６は、ヘッドユニットごとにインクの吐出速度が所定値になるインク温度と駆動電圧のテーブルの例である。図６（ａ）は、第１ヘッドユニットのテーブルであり、（ｂ）は、第２ヘッドユニットのテーブルである。所定値とは、ヘッドユニットの各ノズルから安定に吐出でき、かつ印画品質が満足されるようにヘッドと印画媒体の距離や印画媒体の搬送速度などを総合的に勘案して最適に決定されるインクの吐出速度である。
【００７６】
予め、段階的にインクの温度を変化させてインクを吐出し、各温度において所定値の吐出速度になるように駆動電圧を調整する。ヘッドユニット毎に、同様の測定をおこなう。各温度における調整された駆動電圧のテーブルが図６である。ヘッドユニット毎に製造バラツキ等のため、各温度における駆動電圧は僅かに異なる場合がある。
【００７７】
例えば、第１ヘッドユニットのテーブルでは、インク温度３０℃で駆動電圧１８．０Ｖ、第２ヘッドユニットのテーブルでは、インク温度３０℃で駆動電圧１８．５Ｖに設定する。すなわち、それぞれのヘッドユニットでそれぞれのテーブルに示されたインク温度に対応するヘッドの駆動電圧を設定することで同じ吐出速度でインクが吐出される。
【００７８】
これらの各ヘッドユニット毎のテーブルは本体制御部４の不揮発性メモリ４１４に記憶しておき、ヘッドユニットからインクを吐出する際に読み出して、各ヘッドユニットの温度センサで検知された測定温度に対応する駆動電圧を設定する。
【００７９】
図７は、本発明の第２の実施形態の処理の流れを示すフローチャートである。
【００８０】
ステップＳ１では、温度センサ４４１によりヘッドユニットのインク温度を測定する。
【００８１】
ステップＳ２では、温度設定部４９によりステップＳ１で測定したインク温度が予め決められた基準設定温度より高いかを判断する。測定温度が基準設定温度より高い（ステップＳ２：ＹＥＳ）場合は、ステップＳ４へ、高くない（ステップＳ２：ＮＯ）場合はステップＳ３へ進む。
【００８２】
ステップＳ３では、温度設定部４９により基準設定温度を設定温度に設定する。
【００８３】
ステップＳ４では、温度設定部４９により各ヘッドユニットの測定温度の中で最も高い測定温度が上限を越えているかを判断する。上限を越えている（ステップＳ４：ＹＥＳ）場合はステップＳ６へ、上限を越えていない（ステップＳ４：ＮＯ）場合はステップＳ５へ進む。
【００８４】
ステップＳ５では、温度設定部４９により各ヘッドユニットの中で最も高い測定温度を設定温度に設定する。
【００８５】
ステップＳ６では、エラーを報知してプリント動作を停止、または行わない。
【００８６】
ステップＳ７では、ヒータ制御部４４により各ヘッドユニットが設定温度になるように各インクヒータを制御する。図６のテーブルに従って駆動信号発生部１４５により発生する駆動信号の電圧を、設定温度、または各ヘッドユニットの温度センサ４４１で検知された測定温度に対応する電圧に設定し、温度センサ４４１の測定温度が温度設定部４９の設定温度になったら１ページのプリントを開始する。
【００８７】
ステップＳ８では、温度センサ４４１により各ヘッドユニットの温度を測定する。
【００８８】
ステップＳ９では、図６のテーブルに従って駆動信号発生部１４５により発生する駆動信号の電圧を温度センサ４４１の測定温度に対応する電圧に設定する。
【００８９】
ステップＳ１０では、１ページのプリントが終了したかを判断する。終了した（ステップＳ１０：ＹＥＳ）場合はステップＳ１１へ、終了していない（ステップ１０：ＹＥＳ）場合はステップＳ８へ進む。
【００９０】
ステップＳ１１では、次ページのプリントがあるかを判断する。次ページがある（ステップＳ１１：ＹＥＳ）場合はステップＳ１へ戻り、動作を継続する。次ページがない（ステップＳ１１：ＮＯ）場合は動作を終了する。
【００９１】
１ページ内での温度変化に対応して、予め、作成してある図６のテーブルを参照して、測定温度に対する駆動電圧を変更するので、インク温度が変化しても着弾精度と吐出インク滴量を安定して保持できる。
【００９２】
本実施例では１ページの印画中は設定温度の変更を行わないようにしているが、実施の形態１と同じように印画中に設定温度の変更を行うようにしても良い。
【００９３】
＜実施の形態３＞
実施の形態２では、あらかじめインクの吐出速度が所定値になるインク温度と駆動電圧のテーブルを使用しているが、ヘッドの特性が経時変化した場合には吐出速度を一定に保つことができない。実施の形態３では印画装置に搭載した吐出速度測定部により吐出速度を測定し、吐出速度が一定になるように駆動信号の、たとえば駆動電圧、駆動パルス幅や駆動パルスの傾きを制御する。インク温度が変化してインク粘度が変化した場合、厳密にはインクの吐出速度を一定にしてもインク滴の大きさは一定にならないが、インクの吐出速度とインク滴の大きさはほぼ同じように変化するので、吐出速度を一定にすることでインク滴の大きさもほぼ一定にすることができる。
【００９４】
吐出速度の測定には時間がかかるので、印画中に吐出速度を測定し、所定の速度になるように駆動信号を調整するすることは実用的でない。１ページの印画中は駆動信号を変化をさせず、１ページの印画前に吐出速度を測定して吐出速度が所定値になるように駆動信号を制御し、印画中はあらかじめ測定して記憶しておいた印画前の駆動信号に対する補正値を使って駆動信号を変化させ吐出速度を一定に制御すれば、１ページ印画中に温度が微変動したり、１ページ印画中にインクヒータによる加熱がなくても、設定温度を超えてしまう場合が発生してもインクの吐出速度やインク滴の大きさを一定にできるので好ましい。
【００９５】
図８は、設定温度において吐出速度が所定値になる駆動電圧に対して、測定温度が上昇したときに初期の駆動電圧に対する補正値のテーブルである。図８（ａ）は、設定温度が３０℃の場合の測定温度に対する駆動電圧補正値、図８（ｂ）は、設定温度が３１℃の場合の測定温度に対する駆動電圧補正値のテーブルである。各測定温度の駆動電圧は初期の駆動電圧＋駆動補正値になる。このテーブルは、予め、測定して本体制御部４の不揮発性メモリ４１４に記憶しておき、ヘッドユニットからインクを吐出する際に読み出して、測定温度に対応する駆動電圧を補正する。
【００９６】
図９は、インクの温度制御の処理の流れを示すフローチャートである。
【００９７】
ステップＳ２１〜２６は実施の形態１にかかるフローチャートにおけるステップＳ１〜６と同様の動作を行うので説明を省略し、ステップＳ２７から説明する。
【００９８】
ステップＳ２７では、ヒータ制御部４４により各ヘッドユニットが設定温度になるように各インクヒータ１４９を制御する。測定温度が設定温度になったら吐出速度を測定し、吐出速度が所定値になるように駆動信号発生部１４５により発生する駆動信号の電圧をヘッドユニット毎に設定する。その後、１ページのプリントを開始する。
【００９９】
ここで、吐出速度測定部による吐出速度の測定方法は、例えば、特開２００３−１３６６９６号公報段落番号００２９、００３０に記載の方法等がある。
【０１００】
ステップＳ２８では、温度センサ４４１により各ヘッドユニットの温度を測定する。
【０１０１】
ステップＳ２９では、図８のテーブルに従って駆動信号発生部１４５により発生する駆動信号の電圧を吐出速度を測定して決めた電圧に測定温度に対応する駆動電圧補正値を加えた電圧に設定する。
【０１０２】
例えば、ステップＳ２７の設定温度が３０℃であり、第１のヘッドユニットの駆動電圧が１８．０Ｖで所定値の吐出速度になった場合、ステップＳ２８で測定した温度が３２℃に変化すると、図８（ａ）のテーブルを参照すれば駆動電圧＝１８．０ー０．４＝１７．６（Ｖ）になり、駆動電圧を１７．６Ｖに変更すれば、所定値の吐出速度を保つことができる。同様に、設定温度が３０℃のとき、第２のヘッドユニットの駆動電圧が１８．５Ｖで所定の吐出速度になった場合、ステップＳ２８での測定温度が３１℃に変化すると、図８（ａ）のテーブルから駆動電圧＝１８．５ー０．２＝１８．３（Ｖ）に変更すれば、所定の吐出速度を保つことができる。ステップＳ２７の設定温度が３１℃であった場合は、温度変化に対する駆動電圧の設定を図８（ｂ）のテーブルを参照して行う。
【０１０３】
ステップＳ３０では、１ページのプリントが終了したかを判断する。終了した（ステップＳ３０：ＹＥＳ）場合はステップＳ３１へ、終了していない（ステップ３０：ＹＥＳ）場合はステップＳ２８へ進む。
【０１０４】
ステップＳ３１では、次ページのプリントがあるかを判断する。次ページがある（ステップＳ３１：ＹＥＳ）場合はステップＳ２１へ戻り、動作を継続する。次ページがない（ステップＳ３１：ＮＯ）場合は動作を終了する。
【０１０５】
上述した実施の形態１〜３では駆動信号の設定を駆動電圧をパラメータとして行っているが、駆動パルス幅や駆動パルスの傾きをパラメータとして行うことも可能である。
【０１０６】
プリント開始前に、吐出速度を測定し、所定値になるように駆動電圧を調整するので、ラインヘッドの経時変化による吐出特性の変化があっても、吐出速度が所定値でプリントするので着弾ズレを防止でき、インク滴量を常に安定させることが可能となる。
【０１０７】
インクジェット用インク（以下、単にインクともいう）においては、２５℃での表面張力が２５ｍＮ／ｍ以上、４０ｍＮ／ｍ以下で、２５℃での粘度が１ｍＰａ・ｓ以上、５０ｍＰａ・ｓ以下で、かつ２５℃における蒸気圧が１３３Ｐａ以下である溶媒Ａを、インク全質量に対し５０質量％以上、９０質量％未満含有せしめることが特徴である。
【０１０８】
上述のごとく、溶媒Ａ（水系溶媒）において、１つの要件として２５℃での表面張力が２５ｍＮ／ｍ以上、４０ｍＮ／ｍ以下であることが特徴であるが、好ましくは２５ｍＮ／ｍ以上、３２ｍＮ／ｍ以下である。また、２５℃での粘度としては、１ｍＰａ・ｓ以上、５０ｍＰａ・ｓ以下であることが特徴の１つであるが、好ましくは１ｍＰａ・ｓ以上、３０ｍＰａ・ｓ以下である。また、２５℃における蒸気圧が１３３Ｐａ以下であることが特徴の１つであるが、好ましくは１〜６７Ｐａである。
【０１０９】
溶媒Ａ（水系溶媒）としては、上記で規定する３つの液特性をすべて満たすものであれば特に制限はないが、例えば、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノプロピルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、テトラエチレングリコールモノメチルエーテル、テトラエチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、トリプロピレングリコールモノエチルエーテル、トリプロピレングリコールモノプロピルエーテル、トリプロピレングリコールモノブチルエーテル、テトラプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、トリエチレングリコールジエチルエーテル、トリエチレングリコールジブチルエーテル、ジプロピレングリコールジブチルエーテル、トリプロピレングリコールジブチルエーテル、３−メチル−２，４−ペンタンジオール、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセタート等を挙げることができる。
【０１１０】
規定した水系溶媒の各特性値は、例えば、「新版  溶剤ポケットブック」有機合成化学協会編、オーム社（１９９４年）に記載の各データや、あるいは公知の測定方法に従って求めることができる。
【０１１１】
インクにおいては、上記水系溶媒と共に水をインク全質量に対し１０質量％以上、４５質量％未満含有せしめることが特徴の１つであり、好ましくは１０質量％以上、３０質量％未満である。インク中の水含有量を、規定した範囲とすることにより、インクの普通紙への浸透速度とカール特性とを両特性を最適の条件に設定することができる。
【０１１２】
インクには、上記説明した各溶媒の他に、各種機能性添加剤を含有する。
【０１１３】
インクは、前記の溶媒中に着色剤、更に、後述するような各添加剤を必要に応じ含有するものであり、用いられる着色剤の色相としては、例えば、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック、ブルー、グリーン、レッドが好ましく用いられ、特に好ましくはイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各着色剤である。
【０１１４】
上記構成からなるインクは、インクの表面張力としては、２５℃で２５〜４０ｍＮ／ｍであることが好ましく、より好ましくは２５〜３５ｍＮ／ｍであり、更に好ましくは３０〜３５ｍＮ／ｍである。また、インク粘度としては、２５℃で１〜４０ｍＰａ・ｓであることが好ましく、より好ましくは５〜４０ｍＰａ・ｓであり、更に好ましくは５〜１５ｍＰａ・ｓである。また、インク中の溶存酸素濃度は、２５℃で２ｐｐｍ以下であることが好ましく、この溶存酸素濃度条件とすることにより、気泡の形成を抑制することができ、高速印字においても出射安定性に優れたインクジェット記録方法を実現することができる。インク中に溶存している溶存酸素を測定する方法としては、例えば、溶存酸素測定装置ＤＯ−１４Ｐ（東亜電波（株）製）を用いて測定することができる。
【０１１５】
本インクを用いることで、印画時の出射性、デキャップ適正が改良され、普通紙に印画した際の裏抜け耐性、画像品質及びカール特性に優れたインクジェット印画装置及び稲賀方法を提供できる。
【０１１６】
その他、インクジェット印画装置を構成する各構成の細部構成及び細部動作に関しては、本発明の趣旨を逸脱することのない範囲で適宜変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１１７】
【図１】本発明に係るインクジェット印画装置の主要部を示す斜視図である。
【図２】本発明に係るラインヘッドのカバーをはずした状態での斜視図である。
【図３】本発明に係るヘッドユニットの概略構成を示すノズル位置での側断面図である。
【図４】本発明に係るヘッドユニットの分解斜視図である。
【図５】本発明に係るインクジェット印画装置の本体制御部のブロック図である。
【図６】本実施の形態１係る各領域ごとにインクの吐出速度が所定値になるインク温度と駆動電圧のテーブルである。
【図７】本実施の形態２に係るインクの温度制御の処理の流れを示すフローチャートである。
【図８】本実施の形態２に係る駆動電圧に対して測定温度が上昇したときに初期の駆動電圧に対する補正値のテーブルである。
【図９】本実施の形態３に係るインクの温度制御の処理の流れを示すフローチャートである。
【図１０】本発明の好ましい実施形態の処理の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１１８】
１  インクジェット印画装置
２  ラインヘッド
４  本体制御部
５  印画媒体搬送機構
１０  ヘッドユニット
１４９  インクヒータ
４４１  インク温度センサ
Ｐ  印画媒体
【図１】
2007223144.tif 000003
【図２】
2007223144.tif 000004
【図３】
2007223144.tif 000005
【図４】
2007223144.tif 000006
【図５】
2007223144.tif 000007
【図６】
2007223144.tif 000008
【図７】
2007223144.tif 000009
【図８】
2007223144.tif 000010
【図９】
2007223144.tif 000011
【図１０】
2007223144.tif 000012