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公開番号2024164478
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-27
出願番号2023079978
出願日2023-05-15
発明の名称液滴吐出装置及び画像形成システム
出願人株式会社リコー
代理人個人
主分類B41J 2/165 20060101AFI20241120BHJP(印刷;線画機;タイプライター;スタンプ)
要約【課題】ノズル詰まりに起因する画像形成不良の発生を防止可能な液滴吐出装置及び画像形成システムを提供する。
【解決手段】液体を液滴として吐出する液滴吐出ヘッド21と、液滴吐出ヘッド21のヘッド温度を検知する検知手段56と、液滴吐出ヘッド21内の液体の温度を制御する温度調整手段46aと、閾値未満の環境温度下から画像形成動作を開始する際に、液滴吐出ヘッド21に加熱波形を印加してヘッド温度を閾値まで上昇させた後、ヘッド温度の上昇分が一定値以上の場合には液滴吐出ヘッド21にクリーニング動作を実施させる制御手段51と、を備えた液滴吐出装置4。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
液体を液滴として吐出する液滴吐出ヘッドと、
前記液滴吐出ヘッドのヘッド温度を検知する検知手段と、
前記液滴吐出ヘッド内の液体の温度を制御する温度調整手段と、
閾値未満の環境温度下から画像形成動作を開始する際に、前記液滴吐出ヘッドに加熱波形を印加して前記ヘッド温度を前記閾値まで上昇させた後、前記ヘッド温度の上昇分が一定値以上の場合には前記液滴吐出ヘッドにクリーニング動作を実施させる制御手段と、を備えた液滴吐出装置。
続きを表示（約 500 文字）【請求項２】
請求項１記載の液滴吐出装置において、
前記制御手段は、前記ヘッド温度の上昇分が前記一定値未満の場合には前記液滴吐出ヘッドにフラッシング動作を実施させることを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項３】
請求項１記載の液滴吐出装置において、
前記加熱波形として微駆動波形を用いることを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項４】
請求項１記載の液滴吐出装置において、
前記加熱波形の周波数が可変であることを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項５】
請求項１記載の液滴吐出装置において、
画像形成動作指令を受けてから前記液滴吐出ヘッドが液滴を吐出する前に前記ヘッド温度が前記閾値未満の場合には、前記制御手段は、前記液滴吐出ヘッドに加熱波形を印加して前記ヘッド温度を前記閾値まで上昇させた後、前記ヘッド温度の上昇分が一定値以上の場合には前記液滴吐出ヘッドにクリーニング動作を実施させることを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項６】
請求項１ないし５の何れか一つに記載の液滴吐出装置を備えた画像形成システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、液滴吐出装置及び画像形成システムに関する。
続きを表示（約 3,100 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、液滴吐出ヘッドを採用したインクジェット方式の画像形成装置である液滴吐出装置が知られている。この液滴吐出装置は、液滴を吐出させる圧電素子等の圧力発生手段、スイッチング回路等の駆動ＩＣ（ドライバＩＣ）、吐出ヘッド近傍に配置され駆動波形を生成し圧電素子を駆動する電力増幅部を含むヘッド駆動基板等の発熱部材を備えている。そして、これ等発熱部材の発熱による温度上昇に伴い、液滴を形成する液体の温度が上昇して該液体の吐出特性が変動する。
このような液滴吐出装置において、環境温度が低く液体温度が液滴吐出ヘッドの温度よりも低い場合には液体が増粘し、液滴吐出ヘッドから液滴を安定して吐出することが困難となる。そこで、液滴吐出ヘッド内に流体が流通可能な通路を設けて温度調整用の流体である温度調整液（温調液）を流通させ、通路を延伸して加熱の場合はヒータへ冷却の場合はラジエータやチラーへ温度調整液を送って温度調整を実施し、液滴吐出ヘッドの温度を一定の範囲内に収める技術が提案されている。
【０００３】
上述の技術として、液体を吐出するヘッド(１００)と、ヘッド(１００)を介して温調液(５１０)が循環する循環経路(５００)と、温調液(５１０)を送液する送液手段(５０２)と、ヘッド(１００)内の液体の温度を制御する手段(８０１)と、を備え、制御する手段(８０１)は、装置を閾値未満の環境温度から立ち上げるとき、送液手段(５０２)による温調液(５１０)の送液を停止した状態でヘッド(１００)に加熱波形を印加し、ヘッド(１００)内の液体の温度に相関する相関温度を閾値まで上昇させる制御を行う技術が開示されている（例えば「特許文献１」参照）。
【０００４】
また、駆動パルスをアクチュエータ(３１)に印加することで、液体をノズル(１５)から液滴として媒体に吐出させる吐出ヘッド(３０)と、吐出ヘッド(３０)の周囲の温度を測定する温度検出手段(８０)とを備え、吐出ヘッド(３０)の性能を回復させるために液滴を吐出しない非吐出駆動パルスのみをアクチュエータ(３１)に供給して、ノズル(１５)近傍の液体のメニスカスに振動を加える第１の制御と、媒体への吐出とは無関係の予備吐出パルスを、非吐出駆動パルスよりも単位時間当たりにおいて少ないパルス数だけアクチュエータ(３１)に供給して、ノズル(１５)から液滴を吐出する第２の制御とが、温度検出手段(８０)の測定判定に応じて選択的に行われる技術が開示されている（例えば「特許文献２」参照）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
「特許文献１」に開示された技術では、低温環境下における液体の昇温を短時間で行えるという作用効果を得ることができる。また「特許文献２」に開示された技術では、温度に応じて第１の制御と第２の制御とを切り替えることにより、駆動回路の発熱を抑え排出する液体の量を抑えることができるという作用効果を得ることができる。しかし従来の技術では、環境温度が低く吐出ヘッドに対する加熱波形の印加時間が長時間に及ぶ場合に、過度な振動の付与によってメニスカス近傍における液体が増粘して、画像形成時に液体がノズルに詰まるノズル詰まりが発生し、画像形成不良が生じるという問題点があった。
本発明は、上述した問題点を解決し、ノズル詰まりに起因する画像形成不良の発生を防止可能な液滴吐出装置及び画像形成システムの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１記載の発明は、液体を液滴として吐出する液滴吐出ヘッドと、前記液滴吐出ヘッドのヘッド温度を検知する検知手段と、前記液滴吐出ヘッド内の液体の温度を制御する温度調整手段と、閾値未満の環境温度下から画像形成動作を開始する際に、前記液滴吐出ヘッドに加熱波形を印加して前記ヘッド温度を前記閾値まで上昇させた後、前記ヘッド温度の上昇分が一定値以上の場合には前記液滴吐出ヘッドにクリーニング動作を実施させる制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、ヘッド温度を昇温させることにより液滴の吐出を安定して行うことができると共に、昇温後にクリーニング動作を実施することで増粘したインクを除去し、ノズル詰まりに起因する画像形成不良の発生を防止可能な液滴吐出装置及び画像形成システムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
本発明の第１の実施形態に係る液滴吐出装置を備えた画像形成システムの概略正面図である。
本発明の第１の実施形態に係る液滴吐出装置に用いられるヘッドユニットをノズル面側から見た概略平面図である。
本発明の第１の実施形態に係る液滴吐出装置に用いられる液滴吐出ヘッドのノズル配列方向と直交する方向である短手方向における概略断面図である。
図３の断面Ａ－Ａ線における温調液流路の概略平面図である。
本発明の第１の実施形態に係る液滴吐出装置のインク供給系及び温調液循環系のブロック説明図である。
本発明の第１の実施形態に係る液滴吐出装置に用いられる制御手段のブロック図である。
本発明の第１の実施形態に係る液滴吐出装置の動作を説明するフローチャートである。
本発明の第１の実施形態に係る液滴吐出装置のクリーニング動作を説明する概略図である。
本発明の第２の実施形態に係る液滴吐出装置の動作を説明するフローチャートである。
本発明の各実施形態に係る液滴吐出装置における加熱波形の駆動周波数と印加時間との関係を示す概略図である。
本発明の各実施形態が適用可能な複数のヘッドユニットに対する温調液循環系の一例を示す概略図である。
本発明の各実施形態に係る温調液供給マニホールド及び温調液回収マニホールドと液滴吐出ヘッドとの接続関係を説明する概略図である。
本発明の各実施形態を適用可能なヘッドユニットの他の構成及び温調液の他の循環経路を説明する概略図である。
本発明の各実施形態を適用可能な他の液滴吐出装置を説明する概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る液滴吐出装置を備えた画像形成システムを示している。同図において画像形成システム１は、搬入部２、前処理部３、画像形成部４、乾燥部５、反転機構部６、搬出部７等を備えている。画像形成システム１は、搬入部２から搬入される被記録媒体としてのシート材Ｓに対して、前処理部３において必要に応じて前処理液を塗布した後に画像形成部４で液体を塗布して画像形成を行い、乾燥部５でシート材Ｓに付着した液体を乾燥させた後にシート材Ｓを搬出部７に排出する。
【００１０】
搬入部２は、複数枚のシート材Ｓを収容する下段搬入トレイ８Ａ及び上段搬入トレイ８Ｂと、各搬入トレイ８Ａ，８Ｂからシート材Ｓを一枚ずつ分離して給送する給送装置９Ａ，９Ｂとを備え、シート材Ｓを前処理部３に向けて給送する。
前処理部３は、例えば画像形成に用いられるインクの色材を凝集させ裏写り防止の作用効果を奏する処理液を、シート材Ｓの画像形成面に付与する塗布部１０等を備えている。
（【００１１】以降は省略されています）

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