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JP4369786B2 - Image forming apparatus and method - Google Patents

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Description

本発明は画像形成装置及び方法に係り、特にインクジェットヘッドからインクを吐出して記録媒体上に画像を形成する画像形成装置及びその画像形成方法に関する。   The present invention relates to an image forming apparatus and method, and more particularly to an image forming apparatus and an image forming method for forming an image on a recording medium by ejecting ink from an inkjet head.

特許文献1には、シート状のペーパ(被印刷物)にインクを吐出する画像形成部と、この画像形成部によって画像形成された被印刷物を加圧する加圧部とを備えたインクジェットプリンタが開示されている。このプリンタは、画像形成部によって被印刷物上に形成した画像のインクの表面凹凸を加圧して平坦化することにより、画像に光沢を与えるように構成されている。
特開2001−1512号公報
Patent Document 1 discloses an ink jet printer including an image forming unit that ejects ink onto a sheet-like paper (printed material), and a pressurizing unit that pressurizes the printed material image-formed by the image forming unit. ing. This printer is configured to give gloss to an image by pressurizing and flattening the surface irregularities of the ink of the image formed on the substrate by the image forming unit.
JP 2001-1512 A

しかしながら、特許文献1は描画インクとして顔料インク或いは染料インクを用いることを想定した技術である。一方、インクジェット方式の画像形成装置において紫外線硬化型のインクを使用する技術が知られている。紫外線硬化型インクを使用すると、多様な記録媒体に画像形成が可能であり、記録媒体を広く選択できる等のメリットが生れる。ところが、特許文献1に開示された技術内容の範囲で紫外線硬化型インクを用いた場合、加圧平坦化の際にインク表面の割れや剥がれが発生するなどの不具合が生じる。   However, Patent Document 1 is a technique that assumes that pigment ink or dye ink is used as drawing ink. On the other hand, a technique using an ultraviolet curable ink in an inkjet image forming apparatus is known. Use of the ultraviolet curable ink can form merits on various recording media and can select a wide variety of recording media. However, when ultraviolet curable ink is used within the scope of the technical content disclosed in Patent Document 1, problems such as cracking and peeling of the ink surface occur during pressure flattening.

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、紫外線硬化型インクに代表されるエネルギー付与硬化型インク又はソリッドインクに代表される相変化型インクを用い、インク表面の割れや剥がれを回避しつつ、光沢感のある画像定着を実現するとともに、カラー画像形成時における異色インク間の混色による画質劣化を防止することができる画像形成装置及び方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and uses an energy-added curable ink typified by an ultraviolet curable ink or a phase change ink typified by a solid ink to avoid cracking or peeling of the ink surface. However, an object of the present invention is to provide an image forming apparatus and method capable of realizing glossy image fixing and preventing image quality deterioration due to color mixture between different color inks during color image formation.

前記目的を達成するために請求項1記載の発明に係る画像形成装置は、インクを吐出するノズルを有する吐出ヘッドと、前記吐出ヘッドにエネルギー付与硬化型インクを供給するインク供給手段と、前記吐出ヘッド及び記録媒体のうち少なくとも一方を搬送して前記吐出ヘッドと前記記録媒体を相対移動させる搬送手段と、前記吐出ヘッドに対する前記記録媒体の相対的搬送方向における前記吐出ヘッドの下流側に配置され、その上流側にある吐出ヘッドから吐出されたインクを他色インクと接液状態でも混色を起こさない程度の粘度の半固溶状態に硬化させる半固溶化硬化手段と、前記半固溶化硬化手段の下流側に配置され、前記記録媒体上の前記半固溶状態のインクを加圧することで平滑化する加圧手段を含んで構成される平滑化手段と、前記平滑化手段の下流側に配置され、前記記録媒体上の前記平滑化された半固溶状態のインクを搬送ハンドリングにおいてもインクこすれ等による画質劣化を起こさない程度に硬化定着させる本硬化手段と、を備えたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, an image forming apparatus according to claim 1 includes an ejection head having a nozzle for ejecting ink, an ink supply unit that supplies energy-applied curable ink to the ejection head, and the ejection A transport unit configured to transport at least one of the head and the recording medium to relatively move the ejection head and the recording medium; and disposed downstream of the ejection head in the relative transport direction of the recording medium with respect to the ejection head; A semi-solid solution curing means for curing the ink ejected from the ejection head on the upstream side into a semi-solid solution state having a viscosity that does not cause color mixing even when in contact with other color inks; and disposed downstream, a smoothing unit configured to include a pressurizing means for smoothing by pressurizing the semi-solid solution state ink on the recording medium A main curing unit disposed downstream of the smoothing unit and configured to cure and fix the smoothed semi-solid solution ink on the recording medium to such an extent that image quality deterioration due to ink rubbing or the like does not occur even during transport handling; , Provided.

本発明によれば、吐出ヘッドから吐出させたインクを硬化させる手段として半固溶化硬化手段と本硬化手段とを設け、これら二つの硬化手段によってインクを段階的に硬化させ、硬化の進行を制御している。吐出ヘッドによるインク吐出直後は、当該吐出ヘッド下流の半固溶化硬化手段によってインクを半固溶状態(完全に硬化しない半硬化状態、或いは高粘度状態)に硬化させる。半固溶状態のインクは比較的柔軟で変形し易いため、この半固溶状態において平滑化手段を作用させ、インク面の凹凸を平坦にする。平滑化処理を終えた後に、本硬化手段によってインクを搬送ハンドリングにおいてもインクこすれ等による画質劣化を起こさない程度に硬化定着させる。これにより、確実にインク面を平滑化することができ、インクの重なり量の違いによって生じる表面の不均一感を解消することができる。また、本硬化していない柔軟なインク状態で平滑化(表面均一化)が可能なため、加圧平坦化の際にインク表面の剥がれや割れを防止できる。   According to the present invention, a semi-solution curing means and a main curing means are provided as means for curing the ink ejected from the ejection head, and the ink is gradually cured by these two curing means to control the progress of the curing. is doing. Immediately after ink ejection by the ejection head, the ink is cured to a semi-solid solution state (a semi-cured state that is not completely cured, or a high viscosity state) by a semi-solid solution curing means downstream of the ejection head. Since the ink in the semi-solid solution state is relatively flexible and easily deformed, the smoothing means is acted in this semi-solid solution state to make the unevenness of the ink surface flat. After the smoothing process is completed, the ink is cured and fixed by the main curing means to such an extent that image quality deterioration due to ink rubbing or the like does not occur even in the transport handling. Thus, the ink surface can be surely smoothed, and the surface non-uniformity caused by the difference in the amount of ink overlap can be eliminated. In addition, since smoothing (surface uniformity) is possible in a soft ink state that is not fully cured, peeling and cracking of the ink surface can be prevented during pressure flattening.

なお、本発明における「ハンドリング」とは、[1] 本硬化手段の下流側搬送工程におけるローラや搬送ガイド等と画像面との擦れ、[2] プリント集積部におけるプリント同士の擦れ、[3] 仕上がったプリントを実際に取り扱うときに種々の物体による擦れ、などを意味し、「本硬化」とは、上記ハンドリングを行っても画像劣化しない程度に硬化液滴が硬化しているレベルを意味する。したがって、「本硬化」とは必ずしも硬化反応が完了していることを意味するものではない。   In the present invention, “handling” refers to [1] rubbing between a roller, a conveying guide or the like and an image surface in a downstream conveying step of the main curing means, [2] rubbing between prints in a print stacking unit, [3] It means rubbing by various objects when the finished print is actually handled, and “main curing” means a level at which the cured droplets are cured to such an extent that the image does not deteriorate even when the above handling is performed. . Therefore, “main curing” does not necessarily mean that the curing reaction is completed.

また、カラー画像を形成する場合には、複数色のインクを用いて色別にインク吐出と半固溶化硬化処理とを繰り返し、最終色の半固溶化処理の後段において平滑化処理を行う態様が好ましい。かかる態様によれば、先行して吐出された色のインクが半固溶状態のときに次色のインクが吐出されるため、これら異色インク同士を重ねたときに混色せず、色間ブリーディングによる画質劣化を防止することができる。また、記録媒体上に吐出されたインクは半固溶化硬化手段によって短時間で半固溶化状態となるため、浸透性の高い記録媒体についても滲みを防止する効果もある。   In the case of forming a color image, it is preferable to repeat the ink ejection and the semi-solid solution curing process for each color using a plurality of colors of ink, and perform the smoothing process after the semi-solution process of the final color. . According to this aspect, since the ink of the next color is ejected when the ink of the previously ejected color is in a semi-solid solution state, color mixing is not performed when these different color inks are overlapped, and intercolor bleeding is performed. Image quality deterioration can be prevented. In addition, since the ink ejected onto the recording medium becomes a semi-solid solution state in a short time by the semi-solid solution curing means, there is also an effect of preventing bleeding even on a highly permeable recording medium.

本発明において、描画インクには、紫外線硬化型インクに代表されるエネルギー付与硬化型インクを用いることができる。エネルギー付与硬化型インクは、可視光や紫外線を含む電磁波、X線、電子線などの輻射線等によるエネルギーを付与することで硬化する性質を有するインクであり、半固溶化硬化手段及び本硬化手段を用いて段階的にエネルギーを付与することにより硬化の進行が制御される。 In the present invention, the drawing ink may have use the energy imparting curable Inn click typified by UV-curable ink. The energy-applied curable ink is an ink having a property of being cured by applying energy by radiation such as electromagnetic waves including visible light and ultraviolet rays, X-rays, electron beams, etc., semi-solid solution curing means and main curing means The progress of curing is controlled by applying energy stepwise using.

吐出ヘッドの構成例として、記録媒体の全幅に対応する長さにわたってインク吐出用の複数のノズルを配列させたノズル列を有するフルライン型のインクジェットヘッドを用いることができる。カラー画像を形成する場合は、複数色のインクの色別にかかるフルライン型インクジェットヘッドを配置する構成がある。   As a configuration example of the ejection head, a full-line type inkjet head having a nozzle row in which a plurality of nozzles for ejecting ink are arranged over a length corresponding to the entire width of the recording medium can be used. In the case of forming a color image, there is a configuration in which a full-line inkjet head is arranged for each color of a plurality of colors.

フルライン型のインクジェットヘッドは、通常、記録媒体の相対的な送り方向(相対的搬送方向)と直交する方向に沿って配置されるが、搬送方向と直交する方向に対して、ある所定の角度を持たせた斜め方向に沿ってインクジェットを配置する態様もあり得る。更には、記録媒体の全幅に対応する長さに満たないノズル列を有する短尺の記録ヘッドユニットを複数個組み合わせることによって、これらユニット全体として記録媒体の全幅に対応するノズル列を構成する形態もあり得る。   A full-line type inkjet head is usually arranged along a direction perpendicular to the relative feeding direction (relative conveyance direction) of the recording medium, but at a certain angle with respect to the direction perpendicular to the conveyance direction. There may also be a mode in which the ink jet is arranged along an oblique direction with the. Further, there is a mode in which a plurality of short recording head units having nozzle rows that are less than the length corresponding to the full width of the recording medium are combined to form a nozzle row corresponding to the full width of the recording medium as a whole of these units. obtain.

「記録媒体」は、吐出ヘッドの作用によって画像の記録を受ける媒体(印字媒体、被画像形成媒体、被記録媒体、受像媒体など呼ばれ得るもの)であり、連続用紙、カット紙、シール用紙、OHPシート等の樹脂シート、フイルム、布、吐出ヘッドによって配線パターン等が形成されるプリント基板、その他材質や形状を問わず、様々な媒体を含む。   The “recording medium” is a medium (which can be called a printing medium, an image forming medium, a recording medium, an image receiving medium, or the like) that receives an image recorded by the action of the ejection head, and is a continuous sheet, a cut sheet, a seal sheet, Various types of media are included regardless of the material and shape, such as a resin sheet such as an OHP sheet, a film, a cloth, a printed circuit board on which a wiring pattern is formed by a discharge head, and the like.

記録媒体と吐出ヘッドを相対的に移動させる搬送手段は、停止した(固定された)吐出ヘッドに対して記録媒体を搬送する態様、停止した記録媒体に対して吐出ヘッドを移動させる態様、或いは、吐出ヘッドと記録媒体の両方を移動させる態様の何れをも含む。   The conveying means for relatively moving the recording medium and the ejection head is an aspect for conveying the recording medium to the stopped (fixed) ejection head, an aspect for moving the ejection head relative to the stopped recording medium, or Any of the modes in which both the ejection head and the recording medium are moved is included.

請求項記載の発明は、請求項記載の画像形成装置の一態様に係り、前記平滑化手段は、更に前記記録媒体上のインクを加熱する加熱手段を含んで構成されることを特徴とする。 According to a second aspect of the invention relates to an aspect of the image forming apparatus according to claim 1, wherein said smoothing means includes a feature that it is configured to include a heating means for further heating the ink on the recording medium To do.

請求項に示すように、加熱手段を用いずに、インクを加圧する加圧手段のみによっても平滑化は可能である。また、請求項に示すように、加熱手段と加圧手段とを組み合わせる構成によれば、インクと記録媒体の種類によっては、より効率的に平滑化することができる。例えば、加熱によってインクの硬化が進行する種類のインクを用いる場合は、平坦化を進めながら硬化反応を促進することができ、本硬化手段の付与エネルギーを小さくすることができる。 According to the first aspect of the present invention, the smoothing can be performed only by the pressurizing unit that pressurizes the ink without using the heating unit. Further, according to the second aspect of the present invention, according to the configuration in which the heating unit and the pressurizing unit are combined, smoothing can be performed more efficiently depending on the types of ink and recording medium. For example, in the case of using a kind of ink that is cured by heating, the curing reaction can be promoted while the planarization is advanced, and the energy applied to the main curing means can be reduced.

描画インクにエネルギー付与硬化型インクを用いる場合には、半固溶化硬化手段によって本硬化に必要なエネルギーに満たない比較的低エネルギーの付与を行い、インクを他色インクと接液した状態でも混色を起こさない程度の粘度に保たれるレベルの半固溶状態に硬化させる。そして、平滑化処理後の本硬化手段によって本硬化に足る比較的高エネルギーの付与を行い、インクを硬化定着させる。   When using energy-applying curable ink for drawing ink, a relatively low energy that is less than the energy required for the main curing is applied by a semi-solid solution curing means, and color mixing occurs even when the ink is in contact with other color inks. It is hardened to a semi-solid solution state at a level where the viscosity is kept to such an extent that it does not cause odor. Then, a relatively high energy sufficient for the main curing is applied by the main curing means after the smoothing treatment to cure and fix the ink.

複数色のインクを用いてカラー画像を形成する装置構成において、色別に吐出ヘッドを設ける態様がある。エネルギーの吸収効率の違い等のため、インクの色によって硬化感度が異なる現象がある。したがって、硬化感度の鈍い色の順番に上流側から順に吐出ヘッドを並べ、各吐出ヘッドの下流にそれぞれ半固溶化硬化手段を配置する構成にすることで、硬化感度の鈍いインク程、半固溶化硬化手段の処理領域を通過する回数が多くなる。 In an apparatus configuration for forming a color image using a plurality of colors of ink, there is an aspect in which an ejection head is provided for each color. There is a phenomenon in which the curing sensitivity varies depending on the color of the ink due to the difference in energy absorption efficiency. Therefore, arranging the ejection head in order from the upstream side to dull the order of hardening sensitivity by each configured to place a semi-solid solution hardening means downstream of the discharge head, the more dull curing sensitivity ink, semi-solid The number of passes through the treatment area of the solution hardening means increases.

このため、色別の吐出ヘッドによる作像工程が順次進むにつれて、半固溶化硬化手段の処理領域の通過回数に応じてインクの硬化が促進され、最終の半固溶化硬化手段の後段に配置された前記平滑化手段による平滑処理時の色間の液状態差(半固溶化状態)を平準化できる。   For this reason, as the image forming process by the discharge head for each color progresses sequentially, the curing of the ink is promoted according to the number of times of passage through the processing region of the semi-solid solution curing means, and the ink is disposed after the final semi-solution curing means. Further, the liquid state difference (semi-solid solution state) between colors during the smoothing process by the smoothing means can be leveled.

請求項記載の発明は、請求項1又は2記載の画像形成装置の一態様に係り、前記記録媒体の種類、インクの種類及びインク着弾量のうち少なくとも1つの条件に応じて前記平滑化手段の平滑化条件及び前記半固溶化硬化手段により付与するエネルギーのうち少なくとも一方を制御する制御手段を備えたことを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, there is provided the image forming apparatus according to the first or second aspect, wherein the smoothing unit is in accordance with at least one of the recording medium type, the ink type, and the ink landing amount. And a control means for controlling at least one of the smoothing conditions and the energy applied by the semi-solid solution hardening means.

「記録媒体の種類」は、材質、サイズ、厚さ、反射率、密着性、浸透性などの観点から識別することができる。記録媒体の種類を把握する手段は、実際に記録媒体の厚さや反射率を測定する手段(検出手段)に限らず、使用される記録媒体の種類を自動判別するなどして、種類毎に整理されたデータテーブル等を参照して各記録媒体の特性を把握する構成でもよい。また、使用する記録媒体の紙種や厚さ等をユーザが所定の入力装置等を操作して入力する構成も可能である。   The “type of recording medium” can be identified from the viewpoint of material, size, thickness, reflectance, adhesion, permeability, and the like. The means for ascertaining the type of recording medium is not limited to the means for actually measuring the thickness and reflectance of the recording medium (detection means), and is organized by type by automatically determining the type of recording medium used. The configuration may be such that the characteristics of each recording medium are grasped by referring to the recorded data table or the like. In addition, a configuration in which the user inputs the paper type and thickness of the recording medium to be used by operating a predetermined input device or the like is also possible.

「インクの種類」を示す情報を取得する手段としては、例えば、インクタンクのカートリッジの形状(インク種を識別可能な特定の形状)、或いはカートリッジに組み込まれたバーコードやICチップなどからインクの物性情報を読み取る手段を用いることができる。その他、所定の入力装置(ユーザインターフェース)を利用してオペレータが必要な情報を入力する構成も可能である。   As a means for acquiring the information indicating the “ink type”, for example, the shape of the ink tank cartridge (a specific shape that can identify the ink type), or a barcode or IC chip incorporated in the cartridge is used. A means for reading physical property information can be used. In addition, a configuration in which an operator inputs necessary information using a predetermined input device (user interface) is also possible.

「インク着弾量」は、プリント対象の画像データに基づいて、インク吐出量情報から把握することができる。これらプリントに関する条件に基づいて、適切な平滑化処理及び/又は半固溶化硬化処理を行うように諸条件を制御することで、過度な平滑化処理で発生するインクの剥離や割れを防止でき、一層良好な画像定着が可能になる。   The “ink landing amount” can be grasped from the ink discharge amount information based on the image data to be printed. Based on these print-related conditions, by controlling various conditions so as to perform an appropriate smoothing process and / or semi-solid solution curing process, it is possible to prevent peeling and cracking of ink that occurs in an excessive smoothing process, Better image fixing is possible.

請求項記載の発明は、請求項1乃至の何れか1項記載の画像形成装置の一態様に係り、有色インクを吐出する吐出ヘッドの後段にクリアインクを吐出するための吐出ヘッドが設けられていることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the image forming apparatus according to any one of the first to third aspects, wherein an ejection head for ejecting clear ink is provided downstream of the ejection head for ejecting colored ink. It is characterized by being.

カラー画像の描画に必要な有色のインクを吐出する吐出ヘッドの後段に表面平準化のためのクリアインクを吐出する吐出ヘッドを設け、有色インクが打滴されていない記録媒体上エリア若しくは有色インクの打滴量が他の領域と比べて少ないエリアなどにクリアインクを打滴して、各描画点のインク打滴量を概ね均一化し、その後平滑化手段による平滑化処理を行う態様が好ましい。   A discharge head that discharges clear ink for leveling the surface is provided after the discharge head that discharges the color ink necessary for drawing a color image. A mode in which clear ink is ejected onto an area where the amount of ejected ink is smaller than other regions, the amount of ink ejected at each drawing point is made substantially uniform, and then smoothing processing is performed by a smoothing unit is preferable.

請求項記載の発明は、請求項1乃至の何れか1項記載の画像形成装置の一態様に係り、前記平滑化手段を所定の平滑化処理位置から所定の退避位置へと移動させる退避駆動機構を備えていることを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the image forming apparatus according to any one of the first to fourth aspects, wherein the retreating unit moves the smoothing unit from a predetermined smoothing processing position to a predetermined retreating position. A drive mechanism is provided.

平滑化手段を移動可能な構成とし、インクの平坦化(光沢付与)が不要な場合は、平滑化手段を退避位置に移動させ、平滑化処理を省略する。これにより、インク面の凹凸を残したまま本硬化手段にて硬化定着が行われる。このように、必要に応じて平滑化手段の使用/不使用を選択できる構成が好ましい。   When the smoothing means is configured to be movable, and when it is not necessary to flatten the ink (gloss imparting), the smoothing means is moved to the retracted position and the smoothing process is omitted. As a result, curing and fixing are performed by the main curing means while leaving the unevenness of the ink surface. Thus, the structure which can select use / non-use of a smoothing means as needed is preferable.

請求項記載の発明は前記目的を達成する方法発明を提供する。すなわち、請求項に係る発明は、インク吐出用のノズルを有する吐出ヘッドから記録媒体に向けてインクを吐出するとともに、前記吐出ヘッド及び前記記録媒体のうち少なくとも一方を搬送して前記吐出ヘッドと前記記録媒体を相対移動させ、前記記録媒体上に画像を形成する画像形成方法であって、前記吐出ヘッドによって前記記録媒体上にエネルギー付与硬化型インクを吐出させる吐出工程と、前記吐出工程で吐出されたインクを他色インクと接液状態でも混色を起こさない程度の粘度の半固溶状態に硬化させる半固溶化硬化処理工程と、前記記録媒体上で前記半固溶状態にあるインクを加圧してインクを平滑化する平滑化処理工程と、前記平滑化処理工程の後に前記記録媒体上の前記平滑化された半固溶状態のインクを搬送ハンドリングにおいてもインクこすれ等による画質劣化を起こさない程度に硬化定着させる本硬化処理工程と、を含むことを特徴とする。 The invention according to claim 6 provides a method invention for achieving the object. That is, the invention according to claim 6 ejects ink from a discharge head having an ink discharge nozzle toward a recording medium, and conveys at least one of the discharge head and the recording medium to wherein the recording medium is relatively moved, an image forming method for forming an image on said recording medium, and a discharging step of discharging the energy imparting curable in click on the recording medium by the ejection head, in the discharge step A semi-solid solution curing process for curing the discharged ink to a semi-solid solution state having a viscosity that does not cause color mixing even when in contact with other color inks, and an ink in the semi-solid solution state on the recording medium. A smoothing process for applying pressure to smooth the ink, and carrying the smoothed semi-solid solution ink on the recording medium after the smoothing process. Characterized in that it comprises a main curing treatment step of curing the fixing to the extent that does not cause image quality deterioration due to ink rubbing or the like even in the grayed, the.

本発明によれば、吐出ヘッドの下流に配置した半固溶化硬化手段によってインクを半固溶状態に硬化させ、この半固溶状態でインクの凹凸を平滑化する処理を行ってから、本硬化手段により本硬化させる構成にしたので、インクの重なり量の違いによって生じる表面の不均一感を解消することができる。また、本硬化していない柔軟なインク状態で平滑化(表面均一化)が可能なため、加圧平坦化の際にインクの剥離や割れを防止できる。   According to the present invention, the ink is cured in a semi-solid solution state by a semi-solid solution curing unit disposed downstream of the discharge head, and after the process of smoothing the unevenness of the ink in this semi-solid solution state, the main curing is performed. Since the main curing is performed by the means, the surface non-uniformity caused by the difference in the amount of ink overlap can be eliminated. Further, since smoothing (surface uniformization) is possible in a soft ink state that is not fully cured, it is possible to prevent ink peeling and cracking during pressure flattening.

更に、本発明において複数色のインクを用いてカラー画像を形成する際に、先行して吐出された色のインクが半固溶状態のときに次色のインクを順次重ねて描画することにより、色間ブリーディングによる画質劣化を防止することができる。   Further, when forming a color image using a plurality of colors of ink in the present invention, when the ink of the previously ejected color is in a semi-solid solution state, the next color ink is sequentially superimposed and drawn, Image quality deterioration due to intercolor bleeding can be prevented.

以下添付図面に従って本発明の好ましい実施の形態について詳説する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

〔インクジェット記録装置の全体構成〕
図1は本発明の実施形態に係る画像形成装置の全体構成図である。同図に示したように、この画像形成装置10は、黒(K),マゼンタ(M),シアン(C),イエロー(Y),クリア(透明;CL)の各インクに対応して設けられた複数のインクジェットヘッド(以下、ヘッドという。)12K,12M,12C,12Y,12CLと、各ヘッド12K,12M,12C,12Y、12CLに供給する紫外線硬化型インク(いわゆるUVインク)を貯蔵しておくインク貯蔵/装填部14と、各ヘッドの下流側にそれぞれ配置された半固溶化光源16A,16B,16C、16D,16Eと、最終ヘッド(クリアヘッド12CL)後段の半固溶化光源16Eの下流に配置された加圧定着部17と、該加圧定着部17の後段に配置された本硬化光源18と、記録媒体たる記録紙20を供給する給紙部22と、記録紙20のカールを除去するデカール処理部24と、各ヘッド12K,12M,12C,12Y,12CLのノズル面(インク吐出面)及び各半固溶化光源16A〜Eの光出射面に対向して配置され、記録紙20の平面性を保持しながら記録紙20を搬送する吸着ベルト搬送部26と、記録済みの記録紙(プリント物)を外部に排紙する排紙部28と、を備えている。
[Overall configuration of inkjet recording apparatus]
FIG. 1 is an overall configuration diagram of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. As shown in the figure, the image forming apparatus 10 is provided corresponding to each ink of black (K), magenta (M), cyan (C), yellow (Y), and clear (transparent; CL). In addition, a plurality of inkjet heads (hereinafter referred to as heads) 12K, 12M, 12C, 12Y, and 12CL, and ultraviolet curable ink (so-called UV ink) supplied to each head 12K, 12M, 12C, 12Y, and 12CL are stored. The ink storage / loading unit 14 to be placed, the semi-solid solution light sources 16A, 16B, 16C, 16D, and 16E disposed on the downstream side of each head, and the semi-solution light source 16E downstream of the final head (clear head 12CL) A pressure fixing unit 17 disposed in the pressure fixing unit 17, a main curing light source 18 disposed in a subsequent stage of the pressure fixing unit 17, a paper feeding unit 22 that supplies recording paper 20 as a recording medium, and A decurling unit 24 for removing the curl of the paper 20, the nozzle surfaces (ink ejection surfaces) of the heads 12K, 12M, 12C, 12Y, and 12CL and the light emitting surfaces of the semi-solid light sources 16A to 16E are arranged to face each other. The suction belt transport unit 26 transports the recording paper 20 while maintaining the flatness of the recording paper 20, and the paper discharge unit 28 discharges the recorded recording paper (printed matter) to the outside. .

紫外線硬化型インクは、紫外線エネルギーの付与によって硬化(重合化)する成分(モノマー、オリゴマー、又は低分子量ホモポリマー、コポリマーなどの紫外線硬化性成分)と重合開始剤とを含むインクであり、紫外線を受光すると重合を開始し、重合の進行とともに増粘し、やがて硬化する性質を有する。   The UV curable ink is an ink containing a component (UV curable component such as monomer, oligomer, low molecular weight homopolymer or copolymer) that is cured (polymerized) by application of UV energy and a polymerization initiator. When it receives light, it starts polymerization, thickens with the progress of polymerization, and eventually hardens.

インク貯蔵/装填部14は、各ヘッド12K,12M,12C,12Y,12CLに対応する色(透明色を含む)のインクを貯蔵するインクタンク14K,14M,14C,14Y,14CLを有し、各タンクは所要の管路30を介してヘッド12K,12M,12C,12Y,12CLと連通されている。また、インク貯蔵/装填部14は、インク残量が少なくなるとその旨を報知する報知手段(表示手段、警告音発生手段)を備えるとともに、色間の誤装填を防止するための機構を有している。なお、クリアヘッド12CLは、カラー画像の作像において着色点を付与するものではなく、他の有色インク(K,M,C,Y)によるインク打滴量を考慮して、各描画点のインク打滴量を概ね均一化するように透明インクを付与するものである。   The ink storage / loading unit 14 includes ink tanks 14K, 14M, 14C, 14Y, and 14CL that store inks of colors (including transparent colors) corresponding to the heads 12K, 12M, 12C, 12Y, and 12CL. The tank communicates with the heads 12K, 12M, 12C, 12Y, and 12CL through a required pipe line 30. Further, the ink storage / loading unit 14 includes notifying means (display means, warning sound generating means) for notifying when the ink remaining amount is low, and has a mechanism for preventing erroneous loading between colors. ing. Note that the clear head 12CL does not give a coloring point in the formation of a color image, but considers the ink ejection amount of other colored inks (K, M, C, Y), and ink at each drawing point. Transparent ink is applied so as to make the droplet ejection amount substantially uniform.

図1において、給紙部22の一例としてロール紙(連続用紙)のマガジン32が示されているが、紙幅や紙質等が異なる複数のマガジンを併設してもよい。また、ロール紙のマガジンに代えて、又はこれと併用して、カット紙が積層装填されたカセットによって用紙を供給してもよい。   In FIG. 1, a roll paper (continuous paper) magazine 32 is shown as an example of the paper supply unit 22, but a plurality of magazines having different paper width, paper quality, and the like may be provided side by side. Further, instead of the roll paper magazine or in combination therewith, the paper may be supplied by a cassette in which cut papers are stacked and loaded.

複数種類の記録紙を利用可能な構成にした場合、紙の種類情報を記録したバーコード或いは無線タグなどの情報記録体をマガジンに取り付け、その情報記録体の情報を所定の読取装置によって読み取ることで、使用される用紙の種類を自動的に判別し、用紙の種類に応じて適切なインク吐出を実現するようにインク吐出制御を行うことが好ましい。   When multiple types of recording paper are used, an information recording body such as a barcode or wireless tag that records paper type information is attached to the magazine, and the information on the information recording body is read by a predetermined reader. Therefore, it is preferable to automatically determine the type of paper to be used and perform ink ejection control so as to realize appropriate ink ejection according to the type of paper.

給紙部22から送り出される記録紙20はマガジン32に装填されていたことによる巻きクセが残り、カールする。このカールを除去するために、デカール処理部24においてマガジン32の巻きクセ方向と逆方向に加熱ドラム34で記録紙20に熱を与える。このとき、多少印字面が外側に弱いカールとなるように加熱温度を制御するとより好ましい。   The recording paper 20 delivered from the paper supply unit 22 retains curl due to having been loaded in the magazine 32. In order to remove the curl, heat is applied to the recording paper 20 by the heating drum 34 in the direction opposite to the curl direction of the magazine 32 in the decurling unit 24. At this time, it is more preferable to control the heating temperature so that the printed surface is slightly curled outward.

ロール紙を使用する装置構成の場合、図1のように、裁断用のカッター38が設けられており、該カッター38によってロール紙は所望のサイズにカットされる。カッター38は、記録紙20の搬送路幅以上の長さを有する固定刃38Aと、該固定刃38Aに沿って移動する丸刃38Bとから構成されており、印字裏面側に固定刃38Aが設けられ、搬送路を挟んで印字面側に丸刃38Bが配置される。なお、カット紙を使用する場合には、カッター38は不要である。   In the case of an apparatus configuration using roll paper, as shown in FIG. 1, a cutter 38 is provided, and the roll paper is cut into a desired size by the cutter 38. The cutter 38 includes a fixed blade 38A having a length equal to or greater than the conveyance path width of the recording paper 20, and a round blade 38B that moves along the fixed blade 38A. The fixed blade 38A is provided on the back side of the print. The round blade 38B is arranged on the print surface side with the conveyance path interposed therebetween. Note that the cutter 38 is not necessary when cut paper is used.

デカール処理後、カットされた記録紙20は、吸着ベルト搬送部26へと送られる。吸着ベルト搬送部26は、ローラ41,42間に無端状のベルト43が巻き掛けられた構造を有し、少なくとも各ヘッド12K,12M,12C,12Y,12CLのノズル面に対向する部分が水平面(フラット面)をなすように構成されている。   After the decurling process, the cut recording paper 20 is sent to the suction belt conveyance unit 26. The suction belt conveyance unit 26 has a structure in which an endless belt 43 is wound between rollers 41 and 42, and at least a portion of each head 12K, 12M, 12C, 12Y, and 12CL facing the nozzle surface is a horizontal plane ( Flat surface).

ベルト43は、記録紙20の幅よりも広い幅寸法を有しており、ベルト面には多数の吸引穴(不図示)が形成されている。ローラ41,42間に掛け渡されたベルト43の内側には、不図示の吸着チャンバが設けられており、この吸着チャンバをファンで吸引して負圧にすることによって記録紙20がベルト43上に吸着保持される。   The belt 43 has a width that is greater than the width of the recording paper 20, and a plurality of suction holes (not shown) are formed on the belt surface. A suction chamber (not shown) is provided inside the belt 43 spanned between the rollers 41 and 42, and the recording paper 20 is placed on the belt 43 by sucking the suction chamber with a fan to make a negative pressure. Is adsorbed and retained.

ベルト43が巻かれているローラ41,42の少なくとも一方にモータ(図1中不図示,図9中符号134として記載)の動力が伝達されることにより、ベルト43は図1上で反時計回り方向に駆動され、ベルト43上に保持された記録紙20は図1の右から左へと搬送される。   The power of the motor (not shown in FIG. 1, described as reference numeral 134 in FIG. 9) is transmitted to at least one of the rollers 41 and 42 around which the belt 43 is wound, so that the belt 43 rotates counterclockwise in FIG. The recording paper 20 driven in the direction and held on the belt 43 is conveyed from right to left in FIG.

各ヘッド12K,12M,12C,12Y,12CLは、当該画像形成装置10が対象とする記録紙20の最大紙幅に対応する長さを有し、そのノズル面には最大サイズの記録紙20の少なくとも一辺を超える長さ(描画可能範囲の全幅)にわたりインク吐出用のノズルが複数配列されたフルライン型のヘッドとなっている。   Each of the heads 12K, 12M, 12C, 12Y, and 12CL has a length corresponding to the maximum paper width of the recording paper 20 targeted by the image forming apparatus 10, and at least the maximum size recording paper 20 is provided on the nozzle surface. This is a full-line head in which a plurality of nozzles for ink ejection are arranged over a length exceeding one side (the full width of the drawable range).

ヘッド12K,12M,12C,12Y,12CLは、記録紙20の送り方向に沿って上流側から黒(K)、マゼンタ(M)、シアン(C)、イエロー(Y),クリア(CL)の色順に配置され、それぞれのヘッド12K,12M,12C,12Y,12CLが記録紙20の搬送方向と略直交する方向に沿って延在するように固定設置される。このヘッド配列順序は、硬化感度の鈍い色順に上流側から並べたものである。   The heads 12K, 12M, 12C, 12Y, and 12CL are black (K), magenta (M), cyan (C), yellow (Y), and clear (CL) colors from the upstream side along the feeding direction of the recording paper 20. The heads 12 </ b> K, 12 </ b> M, 12 </ b> C, 12 </ b> Y, and 12 </ b> CL are fixedly installed so as to extend along a direction substantially orthogonal to the conveyance direction of the recording paper 20. This head arrangement order is arranged from the upstream side in the order of colors with low curing sensitivity.

吸着ベルト搬送部26により記録紙20を搬送しつつ各ヘッド12K,12M,12C,12Y,12CLからそれぞれ異色のインクを吐出することにより記録紙20上にカラー画像を形成し得る。なお、クリアインクは、インク表面の平滑性を保つため、有色インクが着弾していない領域、又は有色インクの打滴量が少ない領域に吐出される。   A color image can be formed on the recording paper 20 by discharging different color inks from the heads 12K, 12M, 12C, 12Y, and 12CL while conveying the recording paper 20 by the suction belt conveyance unit 26. Note that the clear ink is ejected to an area where the colored ink is not landed or an area where the amount of ejected colored ink is small in order to maintain the smoothness of the ink surface.

このように、紙幅の全域をカバーするノズル列を有するフルライン型のヘッド12K,12M,12C,12Y,12CLを色別に設ける構成によれば、紙送り方向(副走査方向)について記録紙20をヘッド12K,12M,12C,12Yに対して相対移動させる動作を1回行うだけで(すなわち1回の副走査で)、記録紙20の全面に画像を記録することができる。このようなシングルパス方式の画像形成装置10は、記録ヘッドを主走査方向に往復動作させながら描画を行うシャトルスキャン方式に比べて高速印字が可能であり、プリント生産性を向上させることができる。   As described above, according to the configuration in which the full-line heads 12K, 12M, 12C, 12Y, and 12CL having nozzle rows that cover the entire width of the paper are provided for each color, the recording paper 20 is placed in the paper feeding direction (sub-scanning direction). An image can be recorded on the entire surface of the recording paper 20 by performing the operation of moving relative to the heads 12K, 12M, 12C, and 12Y only once (that is, by one sub-scan). Such a single-pass image forming apparatus 10 can perform higher-speed printing than the shuttle scan method in which drawing is performed while reciprocating the recording head in the main scanning direction, and can improve print productivity.

本例では、KMCYの標準色(4色)とクリア(CL)インクの組み合わせによる構成を例示したが、インク色や色数の組み合わせは本実施形態に限定されず、必要に応じて淡インク、濃インクを追加してもよい。例えば、ライトシアン、ライトマゼンタなどのライト系インクを吐出するインクジェットヘッドを追加する構成も可能である。   In this example, the configuration of the combination of KMCY standard colors (four colors) and clear (CL) ink is exemplified, but the combination of the ink color and the number of colors is not limited to the present embodiment. Dark ink may be added. For example, it is possible to add an ink jet head that discharges light ink such as light cyan and light magenta.

各ヘッドの下流に配置されている半固溶化光源16A〜16Eは、ヘッドと同様に記録紙20の最大紙幅に対応する長さを有し、記録紙20の搬送方向と略直交する方向に延在するように固定されている。半固溶化光源16A〜16Eには、本硬化光源18と比べて発光波長領域の狭いLED素子、或いはLD素子が好適に用いられる。ただし、半固溶化光源16A〜16Eや本硬化光源18の中心波長や発光波長領域は使用されるインクの設計に応じて選択される。   The semi-solid solution light sources 16A to 16E arranged downstream of each head have a length corresponding to the maximum paper width of the recording paper 20 like the head, and extend in a direction substantially orthogonal to the conveyance direction of the recording paper 20. It is fixed to exist. As the semi-solid solution light sources 16 </ b> A to 16 </ b> E, LED elements or LD elements having a narrow emission wavelength region as compared with the main curing light source 18 are preferably used. However, the center wavelength and the emission wavelength region of the semi-solution light sources 16A to 16E and the main curing light source 18 are selected according to the design of the ink used.

各半固溶化光源16A〜16Eは、隣接配置されている上流側のヘッド12K,12M,12C,12Y,12CLによる着弾インクを半固溶化状態(他色インクと接液状態でも混色を起こさない程度の粘度)にする程度のエネルギーの紫外線を照射する。   Each of the semi-solid-solubilized light sources 16A to 16E is in a semi-solid-solubilized state (not causing color mixing even in a liquid contact state with other color inks) by the upstream heads 12K, 12M, 12C, 12Y, and 12CL disposed adjacent to each other. UV light having an energy of a degree of (viscosity).

すなわち、半固溶化光源16A〜16Eは、先行するヘッド12K,12M、12C,12Y又は12CLによって記録紙20上に打滴されたインクを本硬化していない柔軟な(変形容易な)インク状態にする機能を果たすとともに、後続のヘッド12M,12C、12Y,12CLから吐出される他色インクとが記録紙20上で混合して色滲みを起こすことがないように、その混合を防止し得る程度に記録紙20上のインクを半硬化させる機能を果たす。   That is, the semi-solid solution light sources 16A to 16E are in a flexible (easy to deform) ink state in which the ink ejected onto the recording paper 20 by the preceding heads 12K, 12M, 12C, 12Y or 12CL is not fully cured. In addition, the mixing of other color inks ejected from the following heads 12M, 12C, 12Y, and 12CL on the recording paper 20 is prevented from being mixed to prevent color bleeding. In addition, the ink on the recording paper 20 is semi-cured.

記録紙20が上流のヘッドを通過して、次のヘッド下に入る前に、半固溶化光源16A〜16Eから光を照射して、記録紙20上のインクを半硬化状態にし、次段の異色ヘッドによる打滴を行うようになっている。   Before the recording paper 20 passes through the upstream head and enters under the next head, light is irradiated from the semi-solid solution light sources 16A to 16E to make the ink on the recording paper 20 semi-cured, and the next stage. Dropping with a different color head is performed.

図1の例では、黒ヘッド12Kによる打滴後に、半固溶化光源16Aによる光照射を経て黒インクを半固溶化させてから、マゼンタヘッド12Mによる打滴を行う。同様に、マゼンタヘッド12Mによる打滴後は、半固溶化光源16Bによる光照射を経てシアンヘッド12Cによる打滴を行い、その後半固溶化光源16Cによる光照射を経てイエローヘッド12Yによる打滴を行う。イエローヘッド12Yによる打滴後は半固溶化光源16Dによる光照射を経て、クリアヘッド12CLによる打滴を行い、半固溶化光源16Eによって光照射を行う。   In the example of FIG. 1, after droplet ejection by the black head 12K, the black ink is semi-solidified through light irradiation by the semi-solid solution light source 16A, and then droplet ejection by the magenta head 12M is performed. Similarly, after droplet ejection by the magenta head 12M, droplet ejection by the cyan head 12C is performed through light irradiation by the semi-solid solution light source 16B, and droplet ejection by the yellow head 12Y is performed by light irradiation by the latter half solution light source 16C. . After droplet ejection by the yellow head 12Y, light irradiation by the semi-solution light source 16D is performed, droplet ejection by the clear head 12CL is performed, and light irradiation is performed by the semi-solution light source 16E.

記録紙20の搬送方向に沿って上流側に存在するヘッドから吐出されたインク程、半固溶化領域を通過する回数が多くなるが、既述のとおり、硬化感度の鈍い色順にヘッドが配置されているため、最終の半固溶化光源16Eを通過した段階で記録紙20上のインクは色間の硬化の進行差が小さく平準化された半固溶状態となっている。   The ink ejected from the head existing upstream in the conveyance direction of the recording paper 20 increases the number of times of passing through the semi-solid solution region, but as described above, the heads are arranged in the order of colors with low curing sensitivity. Therefore, the ink on the recording paper 20 is in a semi-solid solution state in which the difference in curing between colors is small and leveled when passing through the final semi-solution light source 16E.

最終の半固溶化光源16Eの後段に設けられた加圧定着部17(平滑化手段)は、表面を剥離性の高い樹脂でコーティングしたローラ45を含んで構成される。該ローラ45は中空構造とし、中心部にハロゲンランプなどのヒータ46を配設し、熱を加えながら記録紙20の画像面を加圧する構造とする。加圧定着部17によってインク表面を加熱加圧することにより、インク表面の凹凸が平坦化される。また、熱を加えず加圧だけで平滑化可能な場合は、加熱しなくてもよい。なお、多孔質のペーパに染料系インクで印字した場合などでは、加圧によりペーパの孔を塞ぐことでオゾンなど、染料分子を壊す原因となるものと接触することを防ぐことで画像の耐候性がアップする効果がある。   The pressure fixing unit 17 (smoothing means) provided at the subsequent stage of the final semi-solid solution light source 16E includes a roller 45 whose surface is coated with a highly peelable resin. The roller 45 has a hollow structure and is provided with a heater 46 such as a halogen lamp in the center to pressurize the image surface of the recording paper 20 while applying heat. The ink surface is heated and pressed by the pressure fixing unit 17 to flatten the unevenness of the ink surface. Moreover, when smoothing is possible only by pressurization without applying heat, it is not necessary to heat. In addition, when printing on porous paper with dye-based ink, the weather resistance of the image is prevented by closing the paper hole by pressurization and preventing contact with ozone or other substances that cause dye molecules to break. Has the effect of improving.

加圧定着部17は、加圧圧力を調整できる機構(例えば、バネ負荷によってローラ45の押しつけ力を与える可変する構造)を有し、記録紙20の厚みやインク量に応じて適切な加圧圧力に制御される。   The pressure fixing unit 17 has a mechanism (for example, a variable structure that applies a pressing force of the roller 45 by a spring load) that can adjust the pressure, and an appropriate pressure according to the thickness of the recording paper 20 and the amount of ink. Controlled by pressure.

加圧定着部17の後段には本硬化光源18が設けられている。本硬化光源18は、半固溶化光源16A〜16Eよりも発光波長域が広く、照射光量が大きいメタルハライドランプや水銀ランプなどを用いる。   A main curing light source 18 is provided after the pressure fixing unit 17. The main curing light source 18 uses a metal halide lamp, a mercury lamp, or the like that has a wider emission wavelength range than the semi-solid solution light sources 16A to 16E and has a large irradiation light quantity.

加圧定着部17によって平滑化処理が行われた記録紙20は、本硬化光源18によってインクを完全に硬化させるに足る光照射が行われ、本定着が行われる。   The recording paper 20 that has been smoothed by the pressure fixing unit 17 is irradiated with light sufficient to completely cure the ink by the main curing light source 18, and the main fixing is performed.

また、加圧定着部17のローラ45は、不図示の移動機構によって記録紙20と接触しない所定の退避位置へ移動させることができるように構成されている。インク面の平滑化処理を行う場合には、ローラ45を記録紙20と接触させる所定の位置(平滑化処理位置)に位置させて加圧を行う。一方、インク面の平坦化処理が不要な場合は、ローラ45を退避位置に退避させ、圧力を加えずに本硬化光源18にて硬化定着させる。これにより、インク表面の凹凸が残ったままの作画も可能である。   Further, the roller 45 of the pressure fixing unit 17 is configured to be moved to a predetermined retreat position that does not contact the recording paper 20 by a moving mechanism (not shown). When performing the smoothing process of the ink surface, the pressure is applied by placing the roller 45 at a predetermined position (smoothing process position) where the roller 45 is brought into contact with the recording paper 20. On the other hand, when the flattening process of the ink surface is unnecessary, the roller 45 is retracted to the retracted position and cured and fixed by the main curing light source 18 without applying pressure. As a result, it is possible to perform drawing with the unevenness of the ink surface remaining.

なお、加圧定着部17について加圧/非加圧を切り換える手段として、上記した退避機構に代えて、加圧定着部17を取外し(離脱)可能な構造としてもよい。すなわち、平滑化処理が不要な場合には、当該画像形成装置10から加圧定着部17(又はその一部)を離脱させ、平滑化処理を省略するという態様も可能である。   Note that the pressure fixing unit 17 may have a structure in which the pressure fixing unit 17 can be detached (removed) instead of the above-described retraction mechanism as means for switching between pressing / non-pressing. In other words, when the smoothing process is unnecessary, a mode in which the pressure fixing unit 17 (or a part thereof) is detached from the image forming apparatus 10 and the smoothing process is omitted is also possible.

こうして、本硬化光源18による本硬化処理(搬送ハンドリングにおいてもインクこすれ等による画質劣化を起こさない程度に硬化定着させる処理)を経て生成されたプリント物は排紙部28から排出される。なお、図1には示さないが、排紙部28には、オーダー別に画像を集積するソーターが設けられる。   In this way, the printed matter generated through the main curing process by the main curing light source 18 (the process of curing and fixing to such an extent that the image quality is not deteriorated due to ink rubbing or the like in the transport handling) is discharged from the paper discharge unit 28. Although not shown in FIG. 1, the paper discharge unit 28 is provided with a sorter for collecting images according to orders.

〔ヘッドの構造〕
次に、ヘッドの構造について説明する。色別の各ヘッド12K,12C,12M,12Y,12CLの構造は共通しているので、以下、これらを代表して符号50によってヘッドを示すものとする。
[Head structure]
Next, the structure of the head will be described. Since the structures of the respective heads 12K, 12C, 12M, 12Y, and 12CL for each color are common, the heads are represented by the reference numeral 50 in the following.

図2(a) はヘッド50の構造例を示す平面透視図であり、図2(b) はその一部の拡大図である。また、図3はヘッド50の他の構造例を示す平面透視図、図4は1つの液滴吐出素子(1つのノズル51に対応したインク室ユニット)の立体的構成を示す断面図(図2中の4−4線に沿う断面図)である。   FIG. 2 (a) is a plan perspective view showing an example of the structure of the head 50, and FIG. 2 (b) is an enlarged view of a part thereof. 3 is a perspective plan view showing another structural example of the head 50, and FIG. 4 is a cross-sectional view showing a three-dimensional configuration of one droplet discharge element (an ink chamber unit corresponding to one nozzle 51) (FIG. 2). It is sectional drawing in alignment with line 4-4 in the inside.

記録紙20上に印字されるドットピッチを高密度化するためには、ヘッド50におけるノズルピッチを高密度化する必要がある。本例のヘッド50は、図2(a),(b) に示したように、インク滴の吐出口であるノズル51と、各ノズル51に対応する圧力室52等からなる複数のインク室ユニット(液滴吐出素子)53を千鳥でマトリクス状に(2次元的に)配置させた構造を有し、これにより、ヘッド長手方向(紙送り方向と直交する方向)に沿って並ぶように投影される実質的なノズル間隔(投影ノズルピッチ)の高密度化を達成している。   In order to increase the dot pitch printed on the recording paper 20, it is necessary to increase the nozzle pitch in the head 50. As shown in FIGS. 2A and 2B, the head 50 of this example includes a plurality of ink chamber units each including a nozzle 51 serving as an ink droplet ejection port, a pressure chamber 52 corresponding to each nozzle 51, and the like. It has a structure in which (droplet discharge elements) 53 are arranged in a zigzag matrix (two-dimensionally), and is thereby projected so as to be arranged along the head longitudinal direction (direction perpendicular to the paper feed direction). High density of substantial nozzle interval (projection nozzle pitch) is achieved.

記録紙20の送り方向と略直交する方向に記録紙20の全幅に対応する長さにわたり1列以上のノズル列を構成する形態は本例に限定されない。例えば、図2(a) の構成に代えて、図3に示すように、複数のノズル51が2次元に配列された短尺のヘッドユニット50’を千鳥状に配列して繋ぎ合わせることで記録紙20の全幅に対応する長さのノズル列を有するラインヘッドを構成してもよい。   The form in which one or more nozzle rows are formed over a length corresponding to the entire width of the recording paper 20 in a direction substantially orthogonal to the feeding direction of the recording paper 20 is not limited to this example. For example, instead of the configuration of FIG. 2 (a), as shown in FIG. 3, recording paper is formed by connecting short head units 50 'in which a plurality of nozzles 51 are two-dimensionally arranged in a staggered manner. You may comprise the line head which has a nozzle row of the length corresponding to the full width of 20.

各ノズル51に対応して設けられている圧力室52は、その平面形状が概略正方形となっており(図2(a),(b) 参照)、対角線上の両隅部にノズル51への流出口と供給インクの流入口(供給口)54が設けられている。   The pressure chamber 52 provided corresponding to each nozzle 51 has a substantially square planar shape (see FIGS. 2 (a) and 2 (b)), and is connected to the nozzle 51 at both corners on a diagonal line. An outlet and an inlet (supply port) 54 for supply ink are provided.

図4に示したように、各圧力室52は供給口54を介して共通流路55と連通されている。共通流路55はインク供給源たるインクタンク(図4中不図示、図6中符号60として記載)と連通しており、インクタンク60から供給されるインクは図4の共通流路55を介して各圧力室52に分配供給される。   As shown in FIG. 4, each pressure chamber 52 communicates with a common flow channel 55 through a supply port 54. The common channel 55 communicates with an ink tank (not shown in FIG. 4, not shown in FIG. 6 and indicated by reference numeral 60) serving as an ink supply source, and the ink supplied from the ink tank 60 passes through the common channel 55 in FIG. Then, it is distributed and supplied to each pressure chamber 52.

圧力室52の天面を構成している加圧板(振動板)56には個別電極57を備えたアクチュエータ58が接合されている。個別電極57に駆動電圧を印加することによってアクチュエータ58が変形して圧力室52の容積が変化し、これに伴う圧力変化によりノズル51からインクが吐出される。なお、アクチュエータ58には、ピエゾ素子などの圧電体が好適に用いられる。インク吐出後、共通流路55から供給口54を通って新しいインクが圧力室52に供給される。   An actuator 58 having an individual electrode 57 is joined to a pressure plate (vibration plate) 56 constituting the top surface of the pressure chamber 52. By applying a driving voltage to the individual electrode 57, the actuator 58 is deformed to change the volume of the pressure chamber 52, and ink is ejected from the nozzle 51 due to the pressure change accompanying this. For the actuator 58, a piezoelectric body such as a piezoelectric element is preferably used. After ink discharge, new ink is supplied from the common channel 55 to the pressure chamber 52 through the supply port 54.

かかる構造を有する多数のインク室ユニット53を図5に示す如く、主走査方向に沿う行方向及び主走査方向に対して直交しない一定の角度θを有する斜めの列方向とに沿って一定の配列パターンで格子状に配列させた構造になっている。主走査方向に対してある角度θの方向に沿ってインク室ユニット53を一定のピッチdで複数配列する構造により、主走査方向に並ぶように投影されたノズルのピッチPN はd× cosθとなる。 As shown in FIG. 5, a large number of ink chamber units 53 having such a structure are arranged in a row direction along the main scanning direction and an oblique column direction having a constant angle θ that is not orthogonal to the main scanning direction. The structure is arranged in a lattice pattern. With a structure in which a plurality of ink chamber units 53 are arranged in the direction of the angle θ at a fixed pitch d in the main scanning direction, the pitch P N of the nozzles projected to an alignment in the main scanning direction and the d × cos [theta] Become.

すなわち、主走査方向については、各ノズル51が一定のピッチPN で直線状に配列されたものと等価的に取り扱うことができる。このような構成により、主走査方向に並ぶように投影されるノズル列が1インチ当たり2400個(2400ノズル/インチ)におよぶ高密度のノズル構成を実現することが可能になる。 That is, the main For scanning direction, the nozzles 51 can be treated equivalently to those arranged linearly at a pitch P N. With such a configuration, it is possible to realize a high-density nozzle configuration in which 2400 nozzle rows are projected per inch (2400 nozzles / inch) so as to be aligned in the main scanning direction.

なお、印字可能幅の全幅に対応した長さのノズル列を有するフルラインヘッドで、ノズルを駆動する時には、(1)全ノズルを同時に駆動する、(2)ノズルを片方から他方に向かって順次駆動する、(3)ノズルをブロックに分割して、ブロックごとに片方から他方に向かって順次駆動する等が行われ、用紙の幅方向(用紙の搬送方向と直交する方向)に1ライン又は1個の帯状を印字するようなノズルの駆動を主走査と定義する。   When the nozzles are driven by a full line head having a nozzle row having a length corresponding to the entire printable width, (1) all the nozzles are driven simultaneously, (2) the nozzles are sequentially moved from one side to the other. (3) The nozzles are divided into blocks, and each block is sequentially driven from one side to the other, etc., and one line or one in the sheet width direction (direction perpendicular to the sheet conveyance direction) Nozzle driving for printing individual strips is defined as main scanning.

特に、図5に示すようなマトリクス状に配置されたノズル51を駆動する場合は、上記(3)のような主走査が好ましい。すなわち、ノズル51-11 、51-12 、51-13 、51-14 、51-15 、51-16 を1つのブロックとし(他にはノズル51-21 、…、51-26 を1つのブロック、ノズル51-31 、…、51-36 を1つのブロック、…として)、記録紙20の搬送速度に応じてノズル51-11 、51-12 、…、51-16 を順次駆動することで記録紙20の幅方向に1ラインを印字する。   In particular, when driving the nozzles 51 arranged in a matrix as shown in FIG. 5, the main scanning as described in (3) above is preferable. That is, nozzles 51-11, 51-12, 51-13, 51-14, 51-15, 51-16 are made into one block (other nozzles 51-21,..., 51-26 are made into one block, Nozzles 51-31,..., 51-36 as one block,...), And the nozzles 51-11, 51-12,. One line is printed in the width direction of 20.

一方、上述したフルラインヘッドと用紙とを相対移動することによって、上述した主走査で形成された1ライン又は1個の帯状の印字を繰り返し行うことを副走査と定義する。   On the other hand, repetitively moving the above-described full line head and the paper to repeatedly perform one line or one band-like printing formed by the above-described main scanning is defined as sub-scanning.

本発明の実施に際してノズルの配置構造は図示の例に限定されない。また、本実施形態では、ピエゾ素子(圧電素子)に代表されるアクチュエータ58の変形によってインク滴を飛ばす方式が採用されているが、本発明の実施に際して、インクを吐出させる方式は特に限定されず、ピエゾジェット方式に代えて、ヒータなどの発熱体によってインクを加熱して気泡を発生させ、その圧力でインク滴を飛ばすサーマルジェット方式など、各種方式を適用できる。   In implementing the present invention, the nozzle arrangement structure is not limited to the illustrated example. In the present embodiment, a method of ejecting ink droplets by deformation of an actuator 58 typified by a piezo element (piezoelectric element) is adopted. However, in the practice of the present invention, the method of ejecting ink is not particularly limited. Instead of the piezo jet method, various methods such as a thermal jet method in which ink is heated by a heating element such as a heater to generate bubbles and ink droplets are ejected by the pressure can be applied.

〔インク供給系の構成〕
図6は画像形成装置10におけるインク供給系の構成を示した概要図である。インクタンク60はヘッド50にインクを供給する基タンクであり、図1で説明したインク貯蔵/装填部14に設置される。インクタンク60の形態には、インク残量が少なくなった場合に、不図示の補充口からインクを補充する方式と、タンクごと交換するカートリッジ方式とがある。使用用途に応じてインク種類を変える場合には、カートリッジ方式が適している。この場合、インクの種類情報をバーコード等で識別して、インク種類に応じた吐出制御を行うことが好ましい。なお、図6のインクタンク60は、先に記載した図1のインク貯蔵/装填部14と等価のものである。
[Configuration of ink supply system]
FIG. 6 is a schematic diagram showing the configuration of the ink supply system in the image forming apparatus 10. The ink tank 60 is a base tank that supplies ink to the head 50 and is installed in the ink storage / loading unit 14 described with reference to FIG. In the form of the ink tank 60, there are a system that replenishes ink from a replenishing port (not shown) and a cartridge system that replaces the entire tank when the remaining amount of ink is low. A cartridge system is suitable for changing the ink type according to the intended use. In this case, it is preferable that the ink type information is identified by a barcode or the like, and ejection control is performed according to the ink type. The ink tank 60 in FIG. 6 is equivalent to the ink storage / loading unit 14 in FIG. 1 described above.

図6に示したように、インクタンク60とヘッド50の中間には、異物や気泡を除去するためにフィルタ62が設けられている。フィルタ・メッシュサイズは、ノズル径と同等若しくはノズル径以下(一般的には、20μm程度)とすることが好ましい。図6には示さないが、ヘッド50の近傍又はヘッド50と一体にサブタンクを設ける構成も好ましい。サブタンクは、ヘッドの内圧変動を防止するダンパー効果及びリフィルを改善する機能を有する。   As shown in FIG. 6, a filter 62 is provided between the ink tank 60 and the head 50 in order to remove foreign matters and bubbles. The filter mesh size is preferably equal to or smaller than the nozzle diameter (generally about 20 μm). Although not shown in FIG. 6, a configuration in which a sub tank is provided in the vicinity of the head 50 or integrally with the head 50 is also preferable. The sub-tank has a function of improving a damper effect and refill that prevents fluctuations in the internal pressure of the head.

また、画像形成装置10には、ノズル51の乾燥防止又はノズル近傍のインク粘度上昇を防止するための手段としてのキャップ64と、ノズル面50Aの清掃手段としてのクリーニングブレード66とが設けられている。これらキャップ64及びクリーニングブレード66を含むメンテナンスユニットは、不図示の移動機構によってヘッド50に対して相対移動可能であり、必要に応じて所定の退避位置からヘッド50下方のメンテナンス位置に移動される。   Further, the image forming apparatus 10 is provided with a cap 64 as a means for preventing the nozzle 51 from drying or preventing an increase in ink viscosity near the nozzle, and a cleaning blade 66 as a means for cleaning the nozzle surface 50A. . The maintenance unit including the cap 64 and the cleaning blade 66 can be moved relative to the head 50 by a moving mechanism (not shown), and is moved from a predetermined retracted position to a maintenance position below the head 50 as necessary.

キャップ64は、図示せぬ昇降機構によってヘッド50に対して相対的に昇降変位される。電源OFF時や印刷待機時にキャップ64を所定の上昇位置まで上昇させ、ヘッド50に密着させることにより、ノズル面50Aをキャップ64で覆う。   The cap 64 is displaced up and down relatively with respect to the head 50 by an elevator mechanism (not shown). The cap 64 is lifted to a predetermined raised position when the power is turned off or during printing standby, and is brought into close contact with the head 50, thereby covering the nozzle surface 50 </ b> A with the cap 64.

クリーニングブレード66は、ゴムなどの弾性部材で構成されており、図示せぬブレード移動機構によりヘッド50のインク吐出面(ノズル板表面)に摺動可能である。ノズル板にインク液滴又は異物が付着した場合、クリーニングブレード66をノズル板に摺動させることでノズル板表面を拭き取り、ノズル板表面を清浄する。   The cleaning blade 66 is made of an elastic member such as rubber, and can slide on the ink discharge surface (nozzle plate surface) of the head 50 by a blade moving mechanism (not shown). When ink droplets or foreign substances adhere to the nozzle plate, the nozzle plate surface is wiped by sliding the cleaning blade 66 on the nozzle plate to clean the nozzle plate surface.

印字中又は待機中において、特定のノズルの使用頻度が低くなり、ノズル近傍のインク粘度が上昇した場合、その劣化インクを排出すべくキャップ64に向かって予備吐出が行われる。   During printing or standby, when a specific nozzle is used less frequently and the ink viscosity in the vicinity of the nozzle increases, preliminary discharge is performed toward the cap 64 to discharge the deteriorated ink.

また、ヘッド50内のインク(圧力室内)に気泡が混入した場合、ヘッド50にキャップ64を当て、吸引ポンプ67で圧力室内のインク(気泡が混入したインク)を吸引により除去し、吸引除去したインクを回収タンク68へ送液する。この吸引動作は、初期のインクのヘッド50への装填時、或いは長時間の停止後の使用開始時にも粘度上昇(固化)した劣化インクの吸い出しが行われる。   Further, when bubbles are mixed in the ink (pressure chamber) in the head 50, the cap 64 is applied to the head 50, and the ink (ink in which the bubbles are mixed) is removed by suction with the suction pump 67, and is removed by suction. Ink is fed to the collection tank 68. In this suction operation, the deteriorated ink that has increased in viscosity (solidified) is sucked out when the ink is initially loaded into the head 50 or when the ink is used after being stopped for a long time.

ヘッド50は、ある時間以上吐出しない状態が続くと、ノズル近傍のインク溶媒が蒸発してノズル近傍のインクの粘度が高くなってしまい、吐出駆動用のアクチュエータ58が動作してもノズル51からインクが吐出しなくなる。したがって、この様な状態になる手前で(アクチュエータ58の動作によってインク吐出が可能な粘度の範囲内で)、インク受けに向かってアクチュエータ58を動作させ、粘度が上昇したノズル近傍のインクを吐出させる「予備吐出」が行われる。また、ノズル面50Aの清掃手段として設けられているクリーニングブレード66等のワイパーによってノズル板表面の汚れを清掃した後に、このワイパー摺擦動作によってノズル51内に異物が混入するのを防止するためにも予備吐出が行われる。なお、予備吐出は、「空吐出」、「パージ」、「唾吐き」などと呼ばれる場合もある。   If the head 50 is not ejected for a certain period of time, the ink solvent near the nozzles evaporates and the viscosity of the ink near the nozzles increases. Will not discharge. Therefore, before this state is reached (within the viscosity range in which ink can be discharged by the operation of the actuator 58), the actuator 58 is operated toward the ink receiver to discharge ink in the vicinity of the nozzle whose viscosity has increased. “Preliminary discharge” is performed. In addition, after the dirt on the surface of the nozzle plate is cleaned by a wiper such as a cleaning blade 66 provided as a cleaning means for the nozzle surface 50A, the foreign matter is prevented from entering the nozzle 51 by the wiper rubbing operation. Also, preliminary discharge is performed. Note that the preliminary discharge may be referred to as “empty discharge”, “purge”, “spitting”, or the like.

また、ノズル51や圧力室52に気泡が混入したり、ノズル51内のインクの粘度上昇があるレベルを超えたりすると、上記予備吐出ではインクを吐出できなくなるため、以下に述べる吸引動作を行う。   In addition, if bubbles are mixed into the nozzle 51 or the pressure chamber 52 or if the viscosity increase of the ink in the nozzle 51 exceeds a certain level, ink cannot be ejected by the preliminary ejection, and the suction operation described below is performed.

すなわち、ノズル51や圧力室52のインク内に気泡が混入した場合、或いはノズル51内のインク粘度があるレベル以上に上昇した場合には、アクチュエータ58を動作させてもノズル51からインクを吐出できなくなる。このような場合、ヘッド50のノズル面に、圧力室52内のインクをポンプ等で吸い込む吸引手段を当接させて、気泡が混入したインク又は増粘インクを吸引する動作が行われる。   That is, when bubbles are mixed in the ink in the nozzle 51 or the pressure chamber 52, or when the ink viscosity in the nozzle 51 rises to a certain level or more, the ink can be ejected from the nozzle 51 even if the actuator 58 is operated. Disappear. In such a case, a suction means for sucking ink in the pressure chamber 52 with a pump or the like is brought into contact with the nozzle surface of the head 50 to suck ink mixed with bubbles or thickened ink.

ただし、上記の吸引動作は、圧力室52内のインク全体に対して行われるためインク消費量が大きい。したがって、粘度上昇が少ない場合はなるべく予備吐出を行うことが好ましい。   However, since the above suction operation is performed on the entire ink in the pressure chamber 52, the ink consumption is large. Therefore, when the increase in viscosity is small, it is preferable to perform preliminary discharge as much as possible.

〔半固溶化硬化部の構造例〕
ここで半固溶化硬化部の構造例について説明する。なお、各半固溶化光源16A〜16Eの構造は共通しているので、これらを代表して符号16で表す。図7は半固溶化光源16の詳細な構造例を示した部分断面図であり、図8は図7中の8A矢視断面図である。
[Example of structure of semi-solid solution hardening part]
Here, the structural example of a semi-solution hardening part is demonstrated. In addition, since the structure of each semi-solution light source 16A-16E is common, these are represented with the code | symbol 16 as a representative. FIG. 7 is a partial cross-sectional view showing a detailed structure example of the semi-solid solution light source 16, and FIG. 8 is a cross-sectional view taken along the arrow 8A in FIG.

これらの図面に示したように、半固溶化光源16は、遮光囲い70の内側においてヘッド50の長手方向に沿って複数の紫外線LED素子72がライン状に並べられて配置され、これら紫外線LED素子72列の下方に集光用のシリンドリカルレンズ84が配置された構造を有している。なお、符号78は、紫外線LED素子72が支持されている基板である。   As shown in these drawings, the semi-solid solution light source 16 includes a plurality of ultraviolet LED elements 72 arranged in a line along the longitudinal direction of the head 50 inside the light shielding enclosure 70, and these ultraviolet LED elements. A condensing cylindrical lens 84 is arranged below the 72 rows. Reference numeral 78 denotes a substrate on which the ultraviolet LED element 72 is supported.

遮光囲い70の底部には光出射口となるスリット状の開口部76が形成されるとともに、該開口部76の周囲には光出射方向に凸の遮光くちばし86が設けられている。また、記録紙20と対向する遮光囲い70の底面には、紫外線吸収コーディング88が施されている。   A slit-like opening 76 serving as a light exit is formed at the bottom of the light-shielding enclosure 70, and a light-shielding beak 86 convex in the light exit direction is provided around the opening 76. Further, an ultraviolet absorbing coding 88 is provided on the bottom surface of the light shielding enclosure 70 facing the recording paper 20.

紫外線LED素子72群から発せられる発散光は、シリンドリカルレンズ84の作用によって紙送り方向に略直交する方向に沿って線状に集光され、記録紙20上に照射される。シリンドリカルレンズ84に代えて、これと同様の集光パワーをもつ、光屈折面形状の非球面を1面以上有するレンズ群を用いることも可能である。   The divergent light emitted from the ultraviolet LED elements 72 is condensed in a line along a direction substantially orthogonal to the paper feeding direction by the action of the cylindrical lens 84 and is irradiated onto the recording paper 20. Instead of the cylindrical lens 84, it is also possible to use a lens group having at least one aspherical surface having a light refracting surface shape and having the same condensing power.

図7及び図8で説明した紫外線LED素子72群を選択的に発光させたり、各素子の発光量を制御することより、紫外線の照射エリアについて所望の照射範囲及び光量(強度)分布を実現することができる。   A desired irradiation range and light intensity (intensity) distribution are realized for the ultraviolet irradiation area by selectively causing the ultraviolet LED elements 72 described in FIGS. 7 and 8 to emit light or controlling the light emission amount of each element. be able to.

記録紙20のサイズやヘッド50による打滴範囲及びインク量に応じて紫外線LED素子72の発光位置及び発光量を適切に制御して必要最小限の発光を行うことにより、ヘッド50への悪影響(ノズル51内インクの硬化など)を極力抑制する。   By appropriately controlling the light emission position and light emission amount of the ultraviolet LED element 72 according to the size of the recording paper 20, the droplet ejection range by the head 50, and the amount of ink, adverse effects on the head 50 ( Curing of ink in the nozzles 51) is suppressed as much as possible.

なお、半固溶化光源16の構成は、図7及び図8のような砲弾型の紫外線LED素子72を用いる構成に限定されず、基板上にLED素子を一次元的に並べたものであってもよい。また、LEDに代えて、LD(レーザダイオード)を用いる構成も可能である。   The configuration of the semi-solution light source 16 is not limited to the configuration using the bullet-type ultraviolet LED elements 72 as shown in FIGS. 7 and 8, and the LED elements are arranged one-dimensionally on the substrate. Also good. Further, a configuration using an LD (laser diode) instead of the LED is also possible.

〔制御系の説明〕
次に、画像形成装置10の制御系について説明する。
[Explanation of control system]
Next, a control system of the image forming apparatus 10 will be described.

図9は画像形成装置10のシステム構成を示す要部ブロック図である。画像形成装置10は、通信インターフェース110、システムコントローラ112、画像メモリ114、モータドライバ116、ヒータドライバ118、加圧駆動部119、プリント制御部120、画像バッファメモリ122、ヘッドドライバ124、メディア検出部126、光源制御部128等を備えている。   FIG. 9 is a principal block diagram showing the system configuration of the image forming apparatus 10. The image forming apparatus 10 includes a communication interface 110, a system controller 112, an image memory 114, a motor driver 116, a heater driver 118, a pressure driving unit 119, a print control unit 120, an image buffer memory 122, a head driver 124, and a media detection unit 126. And a light source control unit 128 and the like.

通信インターフェース110は、ホストコンピュータ130から送られてくる画像データを受信するインターフェース部である。通信インターフェース110にはUSB(Universal Serial Bus)、IEEE1394、イーサネット(登録商標)、無線ネットワークなどのシリアルインターフェースやセントロニクスなどのパラレルインターフェースを適用することができる。この部分には、通信を高速化するためのバッファメモリ(不図示)を搭載してもよい。ホストコンピュータ130から送出された画像データは通信インターフェース110を介して画像形成装置10に取り込まれ、一旦画像メモリ114に記憶される。画像メモリ114は、通信インターフェース110を介して入力された画像を一旦格納する記憶手段であり、システムコントローラ112を通じてデータの読み書きが行われる。画像メモリ114は、半導体素子からなるメモリに限らず、ハードディスクなど磁気媒体を用いてもよい。 The communication interface 110 is an interface unit that receives image data sent from the host computer 130. As the communication interface 110, a serial interface such as USB (Universal Serial Bus) , IEEE 1394, Ethernet (registered trademark) , a wireless network, or a parallel interface such as Centronics can be applied. In this part, a buffer memory (not shown) for speeding up communication may be mounted. Image data sent from the host computer 130 is taken into the image forming apparatus 10 via the communication interface 110 and temporarily stored in the image memory 114. The image memory 114 is a storage unit that temporarily stores an image input via the communication interface 110, and data is read and written through the system controller 112. The image memory 114 is not limited to a memory made of a semiconductor element, and a magnetic medium such as a hard disk may be used.

システムコントローラ112は、通信インターフェース110、画像メモリ114、モータドライバ116、ヒータドライバ118、加圧駆動部119等の各部を制御する制御部である。システムコントローラ112は、中央演算処理装置(CPU)及びその周辺回路等から構成され、ホストコンピュータ130との間の通信制御、画像メモリ114の読み書き制御等を行うとともに、搬送系のモータ134やヒータ46、加圧定着部17の加圧機構138等を制御する制御信号を生成する。   The system controller 112 is a control unit that controls the communication interface 110, the image memory 114, the motor driver 116, the heater driver 118, the pressure driving unit 119, and the like. The system controller 112 includes a central processing unit (CPU) and its peripheral circuits, and performs communication control with the host computer 130, read / write control of the image memory 114, and the like, as well as a transport system motor 134 and a heater 46. Then, a control signal for controlling the pressure mechanism 138 and the like of the pressure fixing unit 17 is generated.

モータドライバ116は、システムコントローラ112からの指示に従ってモータ134を駆動するドライバ(駆動回路)である。ヒータドライバ118は、システムコントローラ112からの指示に従って加熱ドラム34や加圧定着部17のローラ45内のヒータ46その他各部のヒータを駆動するドライバである。   The motor driver 116 is a driver (drive circuit) that drives the motor 134 in accordance with instructions from the system controller 112. The heater driver 118 is a driver for driving the heater 46 and other heaters in the roller 45 of the pressure drum 17 and the pressure fixing unit 17 in accordance with instructions from the system controller 112.

加圧駆動部119は、システムコントローラ112からの指示に従って加圧機構138を駆動して加圧圧力を可変するとともに、加圧機構138を退避位置及び平滑化処理位置の間で移動させる手段である。   The pressurizing drive unit 119 is a unit that drives the pressurizing mechanism 138 in accordance with an instruction from the system controller 112 to vary the pressurizing pressure, and moves the pressurizing mechanism 138 between the retracted position and the smoothing processing position. .

プリント制御部120は、システムコントローラ112の制御に従い、画像メモリ114内の画像データから印字制御用の信号を生成するための各種加工、補正などの処理を行う信号処理機能を有し、生成した印字制御信号(ドットデータ)をヘッドドライバ124に供給する制御部である。プリント制御部120において所要の信号処理が施され、該画像データに基づいてヘッドドライバ124を介して色別のヘッド50のインク吐出量や吐出タイミングの制御が行われる。これにより、所望のドットサイズやドット配置が実現される。   The print control unit 120 has a signal processing function for performing various processes and corrections for generating a print control signal from the image data in the image memory 114 under the control of the system controller 112, and the generated print A control unit that supplies a control signal (dot data) to the head driver 124. The print control unit 120 performs required signal processing, and controls the ink discharge amount and discharge timing of the head 50 for each color via the head driver 124 based on the image data. Thereby, a desired dot size and dot arrangement are realized.

プリント制御部120には画像バッファメモリ122が備えられており、プリント制御部120における画像データ処理時に画像データやパラメータなどのデータが画像バッファメモリ122に一時的に格納される。なお、図9において画像バッファメモリ122はプリント制御部120に付随する態様で示されているが、画像メモリ114と兼用することも可能である。また、プリント制御部120とシステムコントローラ112とを統合して1つのプロセッサで構成する態様も可能である。   The print control unit 120 includes an image buffer memory 122, and image data, parameters, and other data are temporarily stored in the image buffer memory 122 when image data is processed in the print control unit 120. In FIG. 9, the image buffer memory 122 is shown in a mode accompanying the print control unit 120, but it can also be used as the image memory 114. Also possible is an aspect in which the print control unit 120 and the system controller 112 are integrated to form a single processor.

ヘッドドライバ124はプリント制御部120から与えられるドットデータに基づいて各ヘッド50の吐出駆動用アクチュエータ58を駆動する。ヘッドドライバ124にはヘッドの駆動条件を一定に保つためのフィードバック制御系を含んでいてもよい。   The head driver 124 drives the ejection drive actuator 58 of each head 50 based on the dot data given from the print control unit 120. The head driver 124 may include a feedback control system for keeping the head driving condition constant.

印刷すべき画像のデータは、通信インターフェース110を介して外部から入力され、画像メモリ114に蓄えられる。この段階では、例えば、RGBの画像データが画像メモリ114に記憶される。画像メモリ114に蓄えられた画像データは、システムコントローラ112を介してプリント制御部120に送られ、該プリント制御部120において既知のディザ法、誤差拡散法などの手法によりインク色ごとのドットデータに変換される。   Image data to be printed is input from the outside via the communication interface 110 and stored in the image memory 114. At this stage, for example, RGB image data is stored in the image memory 114. The image data stored in the image memory 114 is sent to the print control unit 120 via the system controller 112, and the print control unit 120 converts it into dot data for each ink color by a known dither method, error diffusion method, or the like. Converted.

こうして、プリント制御部120で生成されたドットデータに基づいてヘッド50が駆動制御され、ヘッド50からインクが吐出される。記録紙20の搬送速度に同期してヘッド50からのインク吐出を制御することにより、記録紙20上に画像が形成される。   In this way, the head 50 is driven and controlled based on the dot data generated by the print control unit 120, and ink is ejected from the head 50. An image is formed on the recording paper 20 by controlling ink ejection from the head 50 in synchronization with the conveyance speed of the recording paper 20.

メディア検出部126は、記録紙20の紙種やサイズを検出する手段である。例えば、給紙部22のマガジン32に付されたバーコード等の情報を読み込む手段、用紙搬送路中の適当な場所に配置されたセンサ(用紙幅検出センサ、用紙の厚みを検出するセンサ、用紙の反射率を検出するセンサなど)が用いられ、これらの適宜の組み合わせも可能である。また、これら自動検出の手段に代えて、若しくはこれと併用して、所定のユーザインターフェースからの入力によって紙種やサイズ等の情報を指定する構成も可能である。   The media detection unit 126 is means for detecting the paper type and size of the recording paper 20. For example, means for reading information such as a bar code attached to the magazine 32 of the paper supply unit 22, sensors (paper width detection sensors, sensors for detecting the thickness of the paper, papers) disposed at appropriate locations in the paper conveyance path A sensor for detecting the reflectance of the light source is used, and an appropriate combination thereof is also possible. Further, in place of or in combination with these automatic detection means, it is possible to specify information such as paper type and size by input from a predetermined user interface.

メディア検出部126により取得された情報はシステムコントローラ112及び/又はプリント制御部120に通知され、インク吐出制御及び半固溶化光源16の制御、加圧機構138の制御等に利用される。   Information acquired by the media detection unit 126 is notified to the system controller 112 and / or the print control unit 120, and is used for ink ejection control, control of the semi-solid solution light source 16, control of the pressurization mechanism 138, and the like.

光源制御部128は、半固溶化光源16の点灯(ON)/消灯(OFF)並びに点灯位置、点灯時の発光量等を制御する半固溶化光源制御回路と、本硬化光源18の点灯(ON)/消灯(OFF)並びに点灯時の発光量等を制御する本硬化光源制御回路と、を含んで構成される。光源制御部128は、プリント制御部120からの指令に従って各光源(16,18)の発光を制御する。   The light source control unit 128 turns on (ON) / turns off (OFF) the semi-solid solution light source 16, turns on the semi-solid light source control circuit that controls the lighting position, the amount of light emission at the time of lighting, and the like. ) / Light extinction (OFF), and a main curing light source control circuit for controlling the light emission amount at the time of lighting. The light source control unit 128 controls the light emission of each light source (16, 18) according to a command from the print control unit 120.

〔画像形成装置10の制御例〕
次に、上記の如く構成された画像形成装置10の制御例について説明する。図10は画像形成装置10の制御アルゴリズム例を示したフローチャートである。ここでは、用紙(メディア)の種類やインクの着弾量等の情報を基に半固溶化条件及び加圧加熱条件を制御する例を示す。
[Control Example of Image Forming Apparatus 10]
Next, a control example of the image forming apparatus 10 configured as described above will be described. FIG. 10 is a flowchart illustrating an example of a control algorithm of the image forming apparatus 10. Here, an example is shown in which the semi-solid solution condition and the pressure heating condition are controlled based on information such as the type of paper (media) and the amount of ink landing.

同図に示すとおり、まず、メディア種の判定処理(ステップS10)において、使用する記録媒体の種類を判定する。この判定方式には、例えば、記録紙20の光学反射率検出等による自動検出、マガジン検出、ユーザインターフェースによるメニュー指定等が用いられる。   As shown in the figure, first, in the medium type determination process (step S10), the type of recording medium to be used is determined. For this determination method, for example, automatic detection by optical reflectance detection of the recording paper 20, magazine detection, menu designation by a user interface, or the like is used.

ステップS10のメディア種判定結果に基づき、使用されるメディア種に対応した判定値=Aを確定する(ステップS12)。画像形成装置10は、メディア種と判定値とを対応付けたメディア種テーブルのデータを格納した情報記憶手段(内部メモリ又は外部メモリ)を備えており、このメディア種テーブルを参照して判定値が決定される。   Based on the media type determination result of step S10, a determination value = A corresponding to the media type to be used is determined (step S12). The image forming apparatus 10 includes an information storage unit (internal memory or external memory) that stores data of a media type table in which a media type and a determination value are associated with each other. It is determined.

上記のメディア種判定の処理(ステップS10)と並行して、又はこれに続いて、用紙厚の判定処理(ステップS20)を行う。判定方式には、例えば、記録紙20の厚み検出等による自動検出やマガジン検出などが用いられる。ステップS20の用紙厚判定の結果に基づき、用紙厚に対応した判定値=Bを確定する(ステップS22)。   In parallel with or following the above-described media type determination process (step S10), a sheet thickness determination process (step S20) is performed. As the determination method, for example, automatic detection by detecting the thickness of the recording paper 20 or magazine detection is used. Based on the result of the paper thickness determination in step S20, a determination value = B corresponding to the paper thickness is determined (step S22).

また、プリントすべき画像のデータに基づいてインクの液滴量の判定を行い(ステップS30)、使用するインクの種類等も考慮して、その液滴量に対応した判定値=Cを確定する(ステップS32)。   Further, the ink droplet amount is determined based on the data of the image to be printed (step S30), and the determination value = C corresponding to the droplet amount is determined in consideration of the type of ink to be used. (Step S32).

こうして求めた判定値A,B,Cを用いて加圧圧力を決定する。例えば、加圧圧力を適値に定めるには、液滴量と用紙厚に所定の重み付けをし、また液滴量に対しては、メディア種により浸透状況等の差があるため、メディア種の項を係数としてかけた条件式である次式 [数1] のような加圧圧力判定式を用いて計算する(ステップS40)。   The pressurizing pressure is determined using the determination values A, B, and C thus obtained. For example, in order to set the pressurizing pressure to an appropriate value, a predetermined weight is applied to the droplet amount and the paper thickness, and the droplet amount varies depending on the media type. The calculation is performed using a pressurized pressure determination expression such as the following expression [Expression 1] which is a conditional expression obtained by multiplying the term as a coefficient (step S40).

[数1] (α1 ×A)×(γ1 ×C)+β1 ×B
ただし、係数α1 ,γ1 ,β1 はそれぞれ所定の定数値である。
[Equation 1] (α1 × A) × (γ1 × C) + β1 × B
However, the coefficients α1, γ1, and β1 are predetermined constant values, respectively.

上記加圧圧力判定式 [数1] の結果を求め、その結果に対応した加圧圧力調整値Pを確定する(ステップS42)。   The result of the pressurized pressure determination formula [Equation 1] is obtained, and the pressurized pressure adjustment value P corresponding to the result is determined (step S42).

加圧定着時の加圧圧力の制御方法については、既述のとおり、例えば、ニップローラ(45)のバネ負荷で加圧圧力が加わる構成とし、上記ステップS42で求めた加圧圧力調整値Pの値に応じてバネを伸縮させて圧力を調整可能な構成とする。こうして、インクにかかる圧力条件を大きく変えない(圧力条件の変動範囲を一定以内に制御する)ことにより、インクの剥がれや割れを防ぐことができる。   As described above, with respect to the method for controlling the pressure during the pressure fixing, for example, the pressure is applied by the spring load of the nip roller (45), and the pressure pressure adjustment value P obtained in step S42 is set. The spring can be expanded and contracted according to the value to adjust the pressure. In this way, it is possible to prevent ink peeling and cracking by not greatly changing the pressure condition applied to the ink (controlling the fluctuation range of the pressure condition within a certain range).

また、ステップS12,S22,S32で求めた判定値A,B,Cを用いて加熱温度を決定する。例えば、加熱温度を適値に定めるには、メディア種と用紙厚と液滴量がある重み付けを持ち、概略独立的に関係し合うことから、次式 [数2] のような加熱温度判定式を用いて計算する(ステップS50)。   Further, the heating temperature is determined using the determination values A, B, and C obtained in steps S12, S22, and S32. For example, in order to set the heating temperature to an appropriate value, the media type, the paper thickness, and the amount of droplets are weighted and are related to each other in an independent manner. (Step S50).

[数2] α2 ×A+β2 ×B+γ2 ×C
ただし、係数α2 ,γ2 ,β2 はそれぞれ所定の定数値である。
[Equation 2] α2 × A + β2 × B + γ2 × C
However, the coefficients α2, γ2, and β2 are predetermined constant values.

上記加熱温度判定式 [数2] の結果を求め、その結果に対応した加熱温度調整値Tを確定する(ステップS52)。   The result of the heating temperature determination formula [Equation 2] is obtained, and the heating temperature adjustment value T corresponding to the result is determined (step S52).

加圧定着時の加熱温度の制御方法については、既述のとおり、加圧定着のローラ45の中心部にハロゲンランプなどのヒータ46を配置し、上記ステップS52で求めた加温温度調整値Tの値に応じてヒータ46の温調温度を調整可能な構成とする。   Regarding the method for controlling the heating temperature at the time of pressure fixing, as described above, a heater 46 such as a halogen lamp is disposed at the center of the pressure fixing roller 45, and the heating temperature adjustment value T obtained at the above step S52. The temperature adjustment temperature of the heater 46 can be adjusted according to the value of.

また、ステップS12,S22,S32で求めた判定値A,B,Cを用いて付加エネルギーを決定する。例えば、付加エネルギーを適値に定めるには、用紙厚の影響はほぼ関与しないため、メディア種と液滴量がある重み付けをもって概略独立的に関係するため、次式 [数3] のような付加エネルギー判定式を用いて計算する(ステップS60)。   Further, the additional energy is determined using the determination values A, B, and C obtained in steps S12, S22, and S32. For example, since the effect of the paper thickness is almost not involved in determining the additional energy to an appropriate value, the media type and the droplet volume are roughly independent with a certain weighting, so the following equation [3] Calculation is performed using the energy determination formula (step S60).

[数3] α3 ×A+γ3 ×C
ただし、係数α3 ,γ3 はそれぞれ所定の定数値である。
[Equation 3] α3 × A + γ3 × C
However, the coefficients α3 and γ3 are predetermined constant values, respectively.

上記付加エネルギー判定式 [数3] の結果を求め、その結果に対応した付加エネルギー調整値Eを確定する(ステップS62)。   The result of the added energy determination formula [Equation 3] is obtained, and the added energy adjustment value E corresponding to the result is determined (step S62).

この付加エネルギー調整値Eの値に応じて、半固溶化光源16の照射量を調整可能な構成とする。   According to the value of the additional energy adjustment value E, the irradiation amount of the semi-solution light source 16 can be adjusted.

このように、メディアの特性やインク着弾量の情報を基に加圧定着部17の加圧加熱条件、半固溶化光源16の照射エネルギー条件を最適とすることにより、安定した定着処理が可能となり、インクの剥離や割れを防止することができる。   As described above, by optimizing the pressure heating condition of the pressure fixing unit 17 and the irradiation energy condition of the semi-solid solution light source 16 based on information on the characteristics of the media and the amount of ink landing, stable fixing processing can be performed. Ink peeling and cracking can be prevented.

上述の説明では、紫外線硬化型インクを使用する例を述べたが、本発明の実施に際しては、光硬化型インクに限らず、電子線、X線などの輻射線の照射や加熱などよって硬化する他のエネルギー付与硬化型インクを用いることが可能であり、使用されるインクに応じてその硬化剤を活性化させる(重合を活性化させる)のに適した半固溶化硬化部及び本硬化部が設けられる。   In the above description, an example in which ultraviolet curable ink is used has been described. However, the present invention is not limited to photocurable ink, but is cured by irradiation with radiation such as an electron beam or X-ray or heating. Other energy imparting curable inks can be used, and a semi-solid solution curing part and a main curing part suitable for activating the curing agent (activating the polymerization) depending on the ink used. Provided.

また、本発明の実施に際しては、重合によって硬化する性質のインクに限らず、ソリッドインクに代表される相変化型インクを用いることもできる。ソリッドインクは、常温で固体であり、加熱すると低粘度となる性質を有しているので、記録紙20上に着弾したインクが完全に硬化しない程度に搬送系を加熱し、記録紙20上に吐出されたインクを高粘度液状態に維持して加圧定着部17へと搬送する。そして、かかる柔軟な液状態で平滑化処理を行った後に、本硬化部(本定着部)へと送る。この場合、本硬化部には、冷却手段を含む定着手段が設置される。冷却手段は、例えば、記録媒体に冷風をかけて強制的に記録媒体上のインクを冷やす空冷方式や、搬送系など記録媒体周辺に冷却水を循環させて記録媒体表面を冷却する水冷方式などがある。もちろん、これ以外にも様々な冷却方法を適用可能である。   In implementing the present invention, not only ink having a property of being cured by polymerization, but also phase change ink typified by solid ink can be used. Since the solid ink is solid at room temperature and has a property of becoming low viscosity when heated, the conveying system is heated to such an extent that the ink landed on the recording paper 20 is not completely cured, and the solid ink is formed on the recording paper 20. The discharged ink is maintained in a high-viscosity liquid state and conveyed to the pressure fixing unit 17. And after performing a smoothing process in such a flexible liquid state, it sends to a main hardening part (main fixing part). In this case, a fixing unit including a cooling unit is installed in the main curing unit. The cooling means includes, for example, an air cooling method for forcibly cooling the recording medium by cooling air on the recording medium, or a water cooling method for cooling the surface of the recording medium by circulating cooling water around the recording medium such as a transport system. is there. Of course, various cooling methods other than this can be applied.

図11に相変化型インクを用いる場合の画像形成装置の構成例を示す。図11中図1と同一又は類似する部材には同一の符号を付し、その説明は省略する。図11に示した画像形成装置10’は、ヘッド12K,12M,12C,12Y,12CLのノズル面と対向する搬送部に加熱部160が配設され、加圧定着部17の後段(下流)には本硬化手段としての冷却部180が配置されていている。また、図示されていないが、各ヘッド12K,12M,12C,12Y,12CL及びそれぞれのインク供給部(14K,14M,14C,14Y,14CL)は、相変化型インクを液化させるためのヒータ(加熱手段)を有している。   FIG. 11 shows a configuration example of an image forming apparatus when phase change ink is used. In FIG. 11, members that are the same as or similar to those in FIG. In the image forming apparatus 10 ′ shown in FIG. 11, the heating unit 160 is disposed in the conveyance unit facing the nozzle surfaces of the heads 12 </ b> K, 12 </ b> M, 12 </ b> C, 12 </ b> Y, 12 </ b> CL, and downstream (downstream) of the pressure fixing unit 17. A cooling unit 180 is disposed as a main curing unit. Although not shown, each head 12K, 12M, 12C, 12Y, 12CL and each ink supply unit (14K, 14M, 14C, 14Y, 14CL) are heaters (heating) for liquefying the phase change ink. Means).

相変化型インクは、各ヘッド12K,12M,12C,12Y,12CL内において高温溶融状態で保持され、アクチュエータ58の駆動によってヘッド12K,12M,12C,12Y,12CLから液滴として吐出される。   The phase change ink is held in a high-temperature molten state in each of the heads 12K, 12M, 12C, 12Y, and 12CL, and is ejected as droplets from the heads 12K, 12M, 12C, 12Y, and 12CL by driving the actuator 58.

加熱部160は、温度制御可能なヒータを含み、各ヘッド12K,12M,12C,12Y,12CLから吐出されたインクを他色インクと混色を起こさない程度の粘度の半固溶状態に保持するために必要な熱を記録紙20上のインクに与える。   The heating unit 160 includes a temperature-controllable heater, and maintains the ink ejected from the heads 12K, 12M, 12C, 12Y, and 12CL in a semi-solid solution state having a viscosity that does not cause color mixing with other color inks. The heat necessary for printing is applied to the ink on the recording paper 20.

すなわち、記録紙20上に着弾したインクは、加熱部160からの熱によって半固溶化し、その半固溶状態が保たれた状態で加圧定着部17によって平滑化される。   In other words, the ink that has landed on the recording paper 20 is semi-solidified by the heat from the heating unit 160 and is smoothed by the pressure fixing unit 17 in a state where the semi-solid solution state is maintained.

本例の冷却部180は、記録紙20を挟んで上下に対向配置されたファン181,182を含んで構成されている。これらファン181,182によって記録紙20の印字面側及び裏面側から冷風をかけて冷却することにより、記録紙20上のインクは相変化によって固化定着する。   The cooling unit 180 of this example is configured to include fans 181 and 182 that are vertically opposed to each other with the recording paper 20 interposed therebetween. By cooling with cooling air from the print surface side and the back surface side of the recording paper 20 by these fans 181 and 182, the ink on the recording paper 20 is solidified and fixed by phase change.

図12は、図11に示した画像形成装置10’のシステム構成を示す要部ブロック図である。図12中図9と同一又は類似の部分には同一の符号を付し、その説明は省略する。   FIG. 12 is a principal block diagram illustrating a system configuration of the image forming apparatus 10 ′ illustrated in FIG. 11. In FIG. 12, parts that are the same as or similar to those in FIG. 9 are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.

図9の光源制御部128、半固溶化光源16及び本硬化光源18に代えて、図12の例では、それぞれ搬送温度制御部129、加熱部160及び冷却部180を備えている。   Instead of the light source control unit 128, the semi-solution light source 16 and the main curing light source 18 of FIG. 9, the example of FIG. 12 includes a conveyance temperature control unit 129, a heating unit 160, and a cooling unit 180, respectively.

搬送温度制御部129は、加熱部160のON/OFF並びに発熱量(加熱温度)等を制御する温度制御回路と、冷却部180のファン181,182のON/OFFや回転数(風量)等を制御する冷却制御回路と、を含んで構成され、プリント制御部120からの指令に従って加熱部160及び冷却部180を制御する。   The conveyance temperature control unit 129 controls the ON / OFF of the heating unit 160 and the heat generation amount (heating temperature), the ON / OFF of the fans 181 and 182 of the cooling unit 180, the rotation speed (air volume), and the like. A cooling control circuit for controlling the heating unit 160 and the cooling unit 180 in accordance with a command from the print control unit 120.

図13は、図11及び図12で説明した画像形成装置10’の制御アルゴリズム例を示したフローチャートである。図13中図10のフローチャートと同一又は類似の工程には同一のステップ番号を付し、その説明は省略する。   FIG. 13 is a flowchart illustrating an example of a control algorithm of the image forming apparatus 10 ′ described with reference to FIGS. 11 and 12. In FIG. 13, steps that are the same as or similar to those in the flowchart of FIG. 10 are given the same step numbers, and descriptions thereof are omitted.

図10のステップS60及びS62に代えて、図13のフローチャートでは、それぞれステップS60’及びS62’の工程を含んだ構成になっている。   Instead of steps S60 and S62 of FIG. 10, the flowchart of FIG. 13 includes steps S60 'and S62', respectively.

すなわち、ステップS60’では、ステップS12,S22,S32で求めた判定値A,B,Cを用いて次式 [数4] の搬送温度判定式を計算する。   That is, in step S60 ', the transport temperature judgment formula of the following equation [4] is calculated using the judgment values A, B, and C obtained in steps S12, S22, and S32.

[数4] α3 ×A+γ3 ×C
ただし、係数α3 ,γ3 はそれぞれ所定の定数値である。
[Equation 4] α3 × A + γ3 × C
However, the coefficients α3 and γ3 are predetermined constant values, respectively.

上記搬送温度判定式 [数4] の結果を求め、その結果に対応した搬送温度調整値E’を確定する(ステップS62’)。そして、この搬送温度調整値E’の値に応じて、加熱部160の加熱温度を調整する。   The result of the transfer temperature determination formula [Equation 4] is obtained, and the transfer temperature adjustment value E 'corresponding to the result is determined (step S62'). Then, the heating temperature of the heating unit 160 is adjusted according to the value of the conveyance temperature adjustment value E ′.

上記実施形態では、色別に複数のフルライン型ヘッドを配置した構成を述べたが、本発明の実施に際しては、多色一体型のヘッドにおいて色別にノズル列が形成されているというヘッド構成も可能である。また、フルライン型ヘッドに代えて、短尺ヘッドを主走査方向に往復動作させるシャトルスキャン方式のヘッドを用いることもできる。   In the above embodiment, a configuration in which a plurality of full-line heads are arranged for each color has been described. However, when implementing the present invention, a head configuration in which nozzle rows are formed for each color in a multi-color integrated head is also possible. It is. Further, a shuttle scan type head that reciprocates a short head in the main scanning direction can be used instead of the full line type head.

本発明の実施形態に係る画像形成装置の全体構成図1 is an overall configuration diagram of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. フルライン型インクジェットヘッドの構造例を示す平面透視図Plane perspective view showing a structural example of a full line type ink jet head フルライン型インクジェットヘッドの他の構成例を示す平面透視図Plane perspective view showing another configuration example of a full-line inkjet head 図2中の4−4線に沿う断面図Sectional drawing which follows the 4-4 line in FIG. 図2に示したヘッドのノズル配列を示す拡大図Enlarged view showing the nozzle arrangement of the head shown in FIG. 画像形成装置におけるインク供給系の構成を示した概要図Schematic diagram showing the configuration of an ink supply system in an image forming apparatus 半固溶化光源の詳細な構造例を示した部分断面図Partial sectional view showing a detailed structural example of a semi-solution source 図7中の矢印8A方向から見た部分断面図Partial sectional view seen from the direction of arrow 8A in FIG. 本例の画像形成装置のシステム構成を示す要部ブロック図Main block diagram showing the system configuration of the image forming apparatus of this example 本例の画像形成装置の制御例を示すフローチャートFlow chart showing an example of control of the image forming apparatus of this example 相変化型インクを用いる場合の画像形成装置の構成例を示す図The figure which shows the structural example of the image forming apparatus in the case of using a phase change type ink. 図11に示した画像形成装置のシステム構成を示す要部ブロック図FIG. 11 is a principal block diagram showing the system configuration of the image forming apparatus shown in FIG. 図11に示した画像形成装置の制御例を示すフローチャート11 is a flowchart showing an example of control of the image forming apparatus shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

10…画像形成装置、12K,12C,12M,12Y,12CL…ヘッド、14…インク貯蔵/装填部、16,16A,16B,16C,16D,16E…半固溶化光源、17…加圧定着部、18…本硬化光源、20…記録紙、22…給紙部、26…吸着ベルト搬送部、32…マガジン、45…ローラ、46…ヒータ、50…ヘッド、51…ノズル、52…圧力室、58…アクチュエータ、112…システムコントローラ、119…加圧駆動部、120…プリント制御部、126…メディア検出部、138…加圧機構、160…加熱部、180…冷却部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Image forming apparatus, 12K, 12C, 12M, 12Y, 12CL ... Head, 14 ... Ink storage / loading part, 16, 16A, 16B, 16C, 16D, 16E ... Semi-solid solution light source, 17 ... Pressure fixing part, DESCRIPTION OF SYMBOLS 18 ... Main curing light source, 20 ... Recording paper, 22 ... Paper feeding part, 26 ... Adsorption belt conveyance part, 32 ... Magazine, 45 ... Roller, 46 ... Heater, 50 ... Head, 51 ... Nozzle, 52 ... Pressure chamber, 58 ... Actuator, 112 ... System controller, 119 ... Pressure drive unit, 120 ... Print control unit, 126 ... Media detection unit, 138 ... Pressure mechanism, 160 ... Heating unit, 180 ... Cooling unit

Claims (6)

インクを吐出するノズルを有する吐出ヘッドと、
前記吐出ヘッドにエネルギー付与硬化型インクを供給するインク供給手段と、
前記吐出ヘッド及び記録媒体のうち少なくとも一方を搬送して前記吐出ヘッドと前記記録媒体を相対移動させる搬送手段と、
前記吐出ヘッドに対する前記記録媒体の相対的搬送方向における前記吐出ヘッドの下流側に配置され、その上流側にある吐出ヘッドから吐出されたインクを他色インクと接液状態でも混色を起こさない程度の粘度の半固溶状態に硬化させる半固溶化硬化手段と、
前記半固溶化硬化手段の下流側に配置され、前記記録媒体上の前記半固溶状態のインクを加圧することで平滑化する加圧手段を含んで構成される平滑化手段と、
前記平滑化手段の下流側に配置され、前記記録媒体上の前記平滑化された半固溶状態のインクを搬送ハンドリングにおいてもインクこすれ等による画質劣化を起こさない程度に硬化定着させる本硬化手段と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
An ejection head having a nozzle for ejecting ink;
Ink supply means for supplying energy-applied curable ink to the ejection head;
Conveying means for conveying at least one of the ejection head and the recording medium to relatively move the ejection head and the recording medium;
The ink is disposed on the downstream side of the ejection head in the relative conveyance direction of the recording medium with respect to the ejection head, and does not cause color mixing even when the ink ejected from the ejection head on the upstream side is in contact with other color inks. A semi-solid solution curing means for curing to a semi-solid state of viscosity;
A smoothing means that is arranged downstream of the semi-solid solution curing means and includes a pressurizing means for smoothing the ink by pressurizing the semi-solid solution ink on the recording medium;
A main curing unit disposed downstream of the smoothing unit and configured to cure and fix the smoothed semi-solid solution ink on the recording medium to such an extent that image quality deterioration due to ink rubbing or the like does not occur even during transport handling; ,
An image forming apparatus comprising:
前記平滑化手段は、更に前記記録媒体上のインクを加熱する加熱手段を含んで構成されることを特徴とする請求項記載の画像形成装置。 Said smoothing means further image forming apparatus according to claim 1, characterized in that it is configured to include a heating means for heating the ink on the recording medium. 前記記録媒体の種類、インクの種類及びインク着弾量のうち少なくとも1つの条件に応じて前記平滑化手段の平滑化条件及び前記半固溶化硬化手段により付与するエネルギーのうち少なくとも一方を制御する制御手段を備えたことを特徴とする請求項1又は2項記載の画像形成装置。 Control means for controlling at least one of the smoothing condition of the smoothing means and the energy applied by the semi-solid solution curing means according to at least one of the recording medium type, ink type and ink landing amount. The image forming apparatus according to claim 1, further comprising: 有色インクを吐出する吐出ヘッドの後段にクリアインクを吐出するための吐出ヘッドが設けられていることを特徴とする請求項1乃至の何れか1項記載の画像形成装置。 The image forming apparatus of any one of claims 1 to 3, characterized in that the discharge head for discharging clear ink in the subsequent stage of the ejection head for ejecting colored ink. 前記平滑化手段を所定の平滑化処理位置から所定の退避位置へと移動させる退避駆動機構を備えていることを特徴とする請求項1乃至の何れか1項記載の画像形成装置。 The image forming apparatus of any one of claims 1 to 4, characterized in that it comprises a retracting mechanism for moving the said smoothing means from predetermined smoothing processing position to a predetermined retracted position. インク吐出用のノズルを有する吐出ヘッドから記録媒体に向けてインクを吐出するとともに、前記吐出ヘッド及び前記記録媒体のうち少なくとも一方を搬送して前記吐出ヘッドと前記記録媒体を相対移動させ、前記記録媒体上に画像を形成する画像形成方法であって、
前記吐出ヘッドによって前記記録媒体上にエネルギー付与硬化型インクを吐出させる吐出工程と、
前記吐出工程で吐出されたインクを他色インクと接液状態でも混色を起こさない程度の粘度の半固溶状態に硬化させる半固溶化硬化処理工程と、
前記記録媒体上で前記半固溶状態にあるインクを加圧してインクを平滑化する平滑化処理工程と、
前記平滑化処理工程の後に前記記録媒体上の前記平滑化された半固溶状態のインクを搬送ハンドリングにおいてもインクこすれ等による画質劣化を起こさない程度に硬化定着させる本硬化処理工程と、
を含むことを特徴とする画像形成方法。
Ink is ejected from a discharge head having an ink discharge nozzle toward a recording medium, and at least one of the discharge head and the recording medium is transported to move the discharge head and the recording medium relative to each other to perform the recording. An image forming method for forming an image on a medium,
A discharge step of discharging the energy imparting curable in click on the recording medium by the ejection head,
A semi-solid solution curing treatment step of curing the ink ejected in the ejection step to a semi-solid solution state having a viscosity that does not cause color mixing even in a liquid contact state with other color inks;
A smoothing treatment step of smoothing the ink by pressurizing the ink in the semi-solid solution state on the recording medium;
A main curing treatment step of curing and fixing the smoothed semi-solid solution ink on the recording medium after the smoothing treatment step to such an extent that image quality deterioration due to ink rubbing or the like does not occur even in transport handling;
An image forming method comprising:
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