JP2010214890A - 流体噴射装置及び流体噴射方法 - Google Patents

Abstract

【課題】媒体を加熱する場合であっても適切な量の流体を噴射すること。
【解決手段】媒体を加熱するための加熱領域と、対向する前記媒体に流体を噴射するためのヘッドと、前記ヘッドを前記加熱領域の対向する位置に移動させる移動機構と、前記流体を噴射するために前記ヘッドに印加する駆動信号を生成する駆動信号生成部であって、前記加熱領域に対抗する位置に前記ヘッドが移動してからの経過時間に基づいて生成する駆動信号を異ならせる駆動信号生成部と、を備える流体噴射装置。
【選択図】図１６

Description

本発明は、流体噴射装置及び流体噴射方法に関する。

インク滴をノズルから噴射させて媒体上に画像を形成するインクジェット印刷装置が普及している。このようなインクジェット印刷装置の中には、媒体に着弾したインクの乾燥を促進するために媒体を加熱することができるものがある。

特開昭５５−６９４６４号公報 特開昭５５−８４６７０号公報 特開昭６２−１７３２５９号公報

ところで、媒体に着弾したインクのような流体の乾燥を促進するために媒体を加熱する場合、この加熱の影響により噴射される流体の温度が変化してしまうことがある。流体の温度が変化すると流体の粘度も変化してしまうため、適切な量の流体をノズルから噴射できない。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、媒体を加熱する場合であっても適切な量の流体を噴射することを目的とする。

上記目的を達成するための主たる発明は、
媒体を加熱するための加熱領域と、
対向する前記媒体に流体を噴射するためのヘッドと、
前記ヘッドを前記加熱領域の対向する位置に移動させる移動機構と、
前記流体を噴射するために前記ヘッドに印加する駆動信号を生成する駆動信号生成部であって、前記加熱領域に対抗する位置に前記ヘッドが移動してからの経過時間に基づいて生成する駆動信号を異ならせる駆動信号生成部と、
を備える流体噴射装置である。

本発明の他の特徴については、本明細書及び添付図面の記載により明らかにする。

印刷システムの構成ブロック図である。 図２Ａは、プリンタ１の概略断面図であり、図２Ｂは、プリンタ１の概略上面図である。 ヘッドユニット４０の下面のノズル配列を示す図である。 ヘッド４１のうち２つのノズル群の周辺の断面図である。 駆動信号生成回７０によって生成される駆動信号ＣＯＭの例を説明する図絵ある。 図６Ａは、駆動パルスの波形データを説明するための図であり、図６Ｂは、インク温度に応じて変化させられた駆動パルスＰＳ１を説明するための図である。 印刷中の温度推移を示す図である。 サーミスタ５１とノズルプレート４６との温度差を示す図である。 温度推移の各区間について説明するための図である。 図１０Ａは、区間（１）におけるノズルプレート４６の温度とサーミスタ温度との温度差について示すグラフであり、図１０Ｂは、区間（１）において求められた補正温度を示すグラフである。 区間（１）における各温度差について説明するためのグラフである。 図１２Ａは、区間（２）におけるノズルプレート４６の温度とサーミスタ温度との温度差について示すグラフであり、図１２Ｂは、区間（２）において求められた補正温度を示すグラフである。 区間（２）における各温度差について説明するためのグラフである。 図１４Ａは、区間（３）におけるノズルプレート４６の温度とサーミスタ温度との温度差について示すグラフであり、図１４Ｂは、区間（３）において求められた補正温度を示すグラフである。 区間（３）における各温度差について説明するためのグラフである。 本実施形態における印刷処理について説明するフローチャートである。

本明細書及び添付図面の記載により、少なくとも、以下の事項が明らかとなる。

媒体を加熱するための加熱領域と、
対向する前記媒体に流体を噴射するためのヘッドと、
前記ヘッドを前記加熱領域の対向する位置に移動させる移動機構と、
前記流体を噴射するために前記ヘッドに印加する駆動信号を生成する駆動信号生成部であって、前記加熱領域に対抗する位置に前記ヘッドが移動してからの経過時間に基づいて生成する駆動信号を異ならせる駆動信号生成部と、
を備える流体噴射装置。
このようにすることで、媒体を加熱する場合であっても適切な量の流体を噴射することができる。

かかる流体噴射装置であって、前記ヘッドの温度に関連する温度情報を出力するセンサを備え、前記駆動信号生成部は、前記経過時間と前記センサが出力した前記温度情報とに基づいて波形を補正した駆動信号を生成することが望ましい。また、前記センサは前記ヘッドの上部に取り付けられることが望ましい。また、前記駆動信号生成部は、前記経過時間と前記温度情報とに基づいて、前記ヘッドの前記媒体の対向面におけるノズルプレート温度を推定し、推定した前記ノズルプレート温度に基づいて、前記波形を補正した駆動信号を生成することが望ましい。また、前記ノズルプレート温度を推定するための関係式は、前記経過時間についての対数関数を含むことが望ましい。

また、さらに、前記ノズルプレート温度を推定するための関係式は、前記経過時間を底とする指数関数に前記温度情報の値を乗じた値を含むことが望ましい。また、前記移動機構は、前記ヘッドを該ヘッドのノズル列に沿う方向と前記ノズル列に沿う方向と交差する方向に移動させることが望ましい。
このようにすることで、媒体を加熱する場合であっても適切な量の流体を噴射することができる。

加熱領域に対抗する位置にヘッドが移動してからの経過時間を計測することと、
計測した前記経過時間に基づいて、前記ヘッドに印加する駆動信号を異ならせることと、
を含む流体噴射方法。
このようにすることで、媒体を加熱する場合であっても適切な量の流体を噴射することができる。

＝＝＝実施形態＝＝＝
＜ＸＹ方向走査式インクジェットプリンタ＞
以下、単位画像を印刷するＸＹ方向走査式のインクジェットプリンタと印刷データを作成する印刷データ作成用ＰＣとが接続された印刷システムを、以下に説明する。

インクジェットプリンタ（以下、プリンタ１）は、連続媒体である印刷テープに、後に切り抜いて用いられる単位画像を、インクジェット方式により印刷する。なお、印刷テープは、印刷面の反対側の面が粘着面となったシール紙と、粘着面に覆われた剥離紙とから成る。この印刷テープが連続する方向に単位画像が連続的に印刷される。そして、印刷テープに連続して印刷された単位画像は、外部装置である抜き機（抜き型）により、単位画像が１枚ごとに切り離されるように、シール紙と剥離紙が一緒に抜かれたり(全抜き)、剥離紙と各単位画像が分離可能となるように、剥離紙は抜かれずにシール紙のみが抜かれたり（ハーフカット・半抜き）した状態で、ユーザーに提供される。

図１は、印刷システムの構成ブロック図である。図２Ａはプリンタ１の概略断面図であり、図２Ｂはプリンタ１の概略上面図である。まず、デザイン用ＰＣ１１０により単位画像のデザインが作成され、作成された単位画像の画像データが印刷データ作成用ＰＣ１２０に送信される。印刷データ作成用ＰＣ１２０は、単位画像を印刷テープＴにどのように印刷するのかを決定する割り付け作業を行った後、割り付けられた単位画像の画像データをプリンタ１が印刷可能な印刷データに変換し、その印刷データをプリンタ１に送信する。

プリンタ１は印刷データを受信すると、コントローラ６０により各ユニット（搬送ユニット２０、駆動ユニット３０、ヘッドユニット４０）を制御し、印刷テープＴに画像を形成する。なお、検出器群５０によりプリンタ１内の状況は監視され、コントローラ６０はその検出結果に基づいて各ユニットを制御する。

搬送ユニット２０は、印刷テープＴが連続する方向（以下、搬送方向）に、印刷テープＴを、上流側から下流側に搬送するものである。モータによって駆動する搬送ローラ２１により、印刷前のロール状の印刷テープＴ１を印刷領域に供給し、その後、印刷済みの印刷テープＴ２を巻取機構によりロール状に巻き取る。

駆動ユニット３０は、ヘッドユニット４０を、搬送方向に対応するＸ方向と、印刷テープＴの幅方向に対応するＹ方向とに自在に移動させるものである。駆動ユニット３０は、ヘッドユニット４０をＸ方向に移動させるＸ軸ステージ３１と、Ｘ軸ステージ３１をＹ方向に移動させるＹ軸ステージ３２と、これらを移動させるモータとで、構成されている。

ヘッドユニット４０は、画像を形成するためのものであり、複数のヘッド４１を有する。ヘッド４１の下面には、インク噴射部であるノズルが複数設けられ、各ノズルにはインクが入ったインク室が設けられている。ヘッドユニット４０は、印刷動作を行っていないときにおいてホームポジションＨＰにおいて待機しているが、印刷動作が開始されると印刷領域に移動して印刷を行う。

検出器群５０は、サーミスタ５１を含む。サーミスタ５１は、後述するようにヘッド４０の上部に設けられる。サーミスタ５１が取得した温度（温度情報に相当）はコントローラ６０に送られる。

コントローラ６０は、プリンタの制御を行うための制御ユニットである。コントローラ６０は、インタフェース部６１と、ＣＰＵ６２と、メモリ６３とを有する。インタフェース部６１は、外部装置である印刷データ作成用ＰＣ１２０とプリンタ１との間でデータの送受信を行う。ＣＰＵ６２は、プリンタ全体の制御を行うための演算処理装置である。メモリ６３は、ＣＰＵ６２のプログラムを格納する領域や作業領域等を確保するためのものであり、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ等の記憶素子を有する。ＣＰＵ６２は、メモリ６３に格納されているプログラムに従って、各ユニットを制御する。

駆動信号生成回路７０は、後述するヘッド４１に含まれるピエゾ素子などの駆動素子に印加してインクを噴射するための駆動信号を生成する。駆動信号生成回路７０は、不図示のＤＡＣを含む。そして、コントローラ６０から送られた駆動信号の波形に関するデジタルデータに基づいて、アナログの電圧信号を生成する。また、駆動信号生成回路７０は不図示の増幅回路も含んでおり、生成された電圧信号について電力増幅を行い、駆動信号ＣＯＭを生成する。尚、駆動信号の波形については後述する。

加熱ユニット８０は、加熱ユニット８０上を通過する用紙Ｓを加熱するための装置である。加熱ユニット８０は、コントローラ６０に接続されており、所定の温度（ここでは４５℃）になるように制御される。加熱ユニット８０は、印刷領域に設けられており、その上を通過する用紙Ｓを加熱することができるようになっている。加熱ユニット８０は、電流を流すことによって熱を発するような抵抗体などを用いることができる。

また、加熱ユニット８０のような加熱手段はプラテンヒーターに限らず、温風を印刷領域において媒体にあてて加熱乾燥させるものでもよい。また、活性エネルギー線を印刷領域において媒体に照射して媒体を加熱するものでもよい。またその際、活性エネルギー線（ＵＶなど）を媒体に照射して媒体に印刷されたインクを硬化させるものでもよい。このようにすることで、インクの硬化に伴う発熱が起こり媒体や媒体周囲の温度が上昇することがある。

図３は、ヘッドユニット４０の下面のノズル配列を示す図である。ヘッドユニット４０は４個のヘッド４１を有し、４個のヘッド４１が幅方向に千鳥状に並んで配置されている。そして、各ヘッド４１の下面には、イエローインクノズル列Ｙと、マゼンタインクノズル列Ｍと、シアンインクノズル列Ｃと、ブラックインクノズル列Ｋが形成されている。各ノズル列はノズルを３６０個ずつ備え、幅方向に一定の間隔（３６０ｄｐｉ）で整列している。また、幅方向に隣り合う２つのヘッド（例：４１（１）・４１（２））のうちの奥側のヘッド４１（１）の最も手前側のノズル＃３６０と、手前側のヘッド４１（２）の最も奥側のノズル＃１との間隔も３６０ｄｐｉとなっている。つまり、ヘッドユニット４０の下面では、ノズルが幅方向に一定の間隔（３６０ｄｐｉ）で４インチに亘って並んでいる。

次に、印刷手順について説明する。まず、搬送ユニット２０により印刷領域に供給された印刷テープＴに対して、Ｘ軸ステージ３１によりヘッドユニット４０がＸ方向（搬送方向）に移動し、この移動中にノズルからインクが噴射され、印刷テープＴにはＸ方向に沿ったドット列が形成される。その後、ヘッドユニット４０は、Ｙ軸ステージ３２により、Ｘ軸ステージ３１を介して、Ｙ方向（幅方向）に移動し、その後、再び、ヘッドユニット４０がＸ方向に移動しながら印刷を行う。このように、ヘッドユニット４０のＸ方向への移動によるドット形成動作と、ヘッドユニット４０のＹ方向への移動を交互に繰り返すことで、先のドット形成動作により形成されたドットの位置とは異なる位置にドットが形成され、画像が完成する。このように、印刷領域に供給された印刷テープＴの印刷（画像形成動作）が終了すると、搬送ユニット２０により印刷が成されていない印刷テープＴの領域が印刷領域に供給され（搬送動作）、再び、画像が形成される。この画像形成動作と印刷テープＴの搬送動作とを交互に繰り返すことで、印刷テープＴに多数の単位画像が搬送方向に並んだ状態で印刷される。

＜ヘッド４１について＞
図４は、ヘッド４１のうち２つのノズル群の周辺の断面図である。ここでは、図の紙面に向かう方向に複数のノズルが並ぶような２列のノズル群の断面を示している。ヘッド４１は、駆動ユニット４２と、駆動ユニット４２を収納するためのケース４３と、ケースに装着される流路ユニット４４とを備えている。

駆動ユニット４２は、複数のピエゾ素子４２１によって構成されるピエゾ素子群と、このピエゾ素子群が固定される固定板４２３と、各ピエゾ素子４２１に給電するためのフレキシブルケーブル４２４と、から構成される。各ピエゾ素子４２１は、所謂片持ち梁の状態で固定板４２３に取り付けられている。固定板４２３は、ピエゾ素子４２１からの反力を受け止め得る剛性を備えた板状部材である。フレキシブルケーブル４２４は、可撓性を有するシート状の配線基板であり、固定板４２３とは反対側となる固定端部の側面でピエゾ素子４２１と電気的に接続されている。そして、このフレキシブルケーブル４２４の表面には、ピエゾ素子４２１の駆動等を制御するための制御用ＩＣであるヘッド制御部ＨＣが実装されている。図示するように、ヘッド制御部ＨＣは、ノズル群毎に、それぞれ設けられる。

ケース４３は、駆動ユニット４２を収納可能な収納空部４３１を有する直方体ブロック状の外形である。このケース４３の先端面には上記の流路ユニット４４が接合される。この収納空部４３１は、駆動ユニット４２が丁度嵌合可能な大きさである。また、このケース４３には、インクカートリッジからのインクを流路ユニット４４に導入するためのインク供給管（不図示）も形成されている。

上記の流路ユニット４４は、流路形成基板４５と、ノズルプレート４６と、弾性板４７とを有し、流路形成基板４５がノズルプレート４６と弾性板４７に挟まれるようにそれぞれを積層して一体的に構成される。ノズルプレート４６は、ノズルが形成されたステンレス鋼製の薄いプレートである。

流路形成基板４５には、圧力室４５１及びインク供給口４５２となる空部が各ノズルに対応して複数形成される。リザーバ４５３は、インクカートリッジに貯留されたインクを各圧力室４５１に供給するための液体貯留室であり、インク供給口４５２を通じて対応する圧力室４５１の他端と連通している。そして、インクカートリッジからのインクは、インク供給管を通って、リザーバ４５３内に導入されるようになっている。

駆動ユニット４２は、ピエゾ素子４２１の自由端部を流路ユニット４４側に向けた状態で収納空部４３１内に挿入され、この自由端部の先端面が対応する島部４７３に接着される。また、固定板４２３の背面が収納空部４３１を区画するケース４３の内壁面に接着される。この収納状態でフレキシブルケーブル４２４を介してピエゾ素子４２１に駆動信号を供給すると、ピエゾ素子４２１は伸縮して圧力室４５１の容積を膨張・収縮させる。このような圧力室４５１の容積変化により、圧力室４５１内のインクには圧力変動が生じる。そして、このインク圧力の変動を利用することでノズルからインクを噴射させることができる。

また、サーミスタ５１がヘッド４１（２）の上部に取り付けられる。サーミスタ５１は、検出器群の１つとして、ヘッド４１上部の温度をコントローラ６０に送る。尚、サーミスタ５１がヘッド４１の上部に取り付けられる理由については後述する。

＜駆動信号ＣＯＭについて＞
図５は、駆動信号生成回路７０によって生成される駆動信号ＣＯＭの例を説明する図である。図に示されるように、駆動信号ＣＯＭは、繰り返し周期Ｔごとに繰り返し生成される。

繰り返し周期である期間Ｔは、ノズルが１画素分移動する間の期間に対応する。例えば、印刷解像度が３６０ｄｐｉの場合、期間Ｔは、ノズルが用紙Ｓに対して１／３６０インチ移動するための期間に相当する。そして、印刷データに含まれる画素データに基づいて、期間Ｔに含まれる各区間の駆動パルスＰＳ１〜ＰＳ４をピエゾ素子４２１に印加することによって、１つの画素内に大きさの異なるインクが噴射され、複数階調を表現可能としている。

駆動信号ＣＯＭは、繰り返し周期における区間Ｔ１で生成される駆動パルスＰＳ１と、区間Ｔ２で生成される駆動パルスＰＳ２と、区間Ｔ３で生成される駆動パルスＰＳ３と、区間Ｔ４で生成される駆動パルスＰＳ４とを有する。

図には、駆動パルスＰＳ１の振幅がＶｈｍであることが示されている。また、図には、駆動パルスＰＳ３の振幅がＶｈｌであることが示されており、駆動パルスＰＳ４の振幅がＶｈｓであることが示されている。駆動パルスの振幅が大きいほどピエゾ素子４２１の変化量が大きいため大きなサイズのインク滴が噴射される。よって、インク滴はそれぞれの駆動パルスの振幅に応じた大きさのものが噴射される。図において、駆動パルスＰＳ３の振幅Ｖｈｌが最も大きく、次に、駆動パルスＰＳ４の振幅Ｖｈｍが大きい。そして、駆動パルスＰＳ１の振幅Ｖｈｓがその次に大きいものとなっている。

このため、小ドットの形成時には駆動パルスＰＳ４がピエゾ素子４２１へ印加される。また、中ドットの形成時には、駆動パルスＰＳ１がピエゾ素子４２１へ印加され、大ドットの形成時には、駆動パルスＰＳ３がピエゾ素子４２１へ印加される。駆動パルスＰＳ２は、メニスカスを微振動させるための微振動パルスであり、ドット無しの場合にピエゾ素子４２１へ印加される。このようにすることで、駆動パルスＰＳ４は小ドットのインクを噴射するための駆動パルスとなり、駆動パルスＰＳ１は中ドットのインクを噴射するための駆動パルスとなり、駆動パルスＰＳ３は大ドットのインクを噴射するための駆動パルスとなる。

＜駆動パルスの波形データについて＞
図６Ａは、駆動パルスの波形データを説明するための図である。図には、区間Ｔ１における駆動パルスＰＳ１の波形が示されている。また、駆動パルスＰＳ１の波形の各点における座標ｅ０〜ｅ７が示されている。駆動信号ＣＯＭが生成される際、コントローラ６０からは、このような駆動信号の波形に関する座標データが送られる。駆動信号生成回路７０は、送られた座標データに基づいて座標点間を補間し、各座標データの座標がつなぎ合わされた波形の駆動信号を生成する。つまり、コントローラ６０から送られる各座標データが変化させられると、これに応じて駆動信号も変化させられることとなる。

例えば、駆動パルスの振幅を大きくしたいときには、図におけるＹ２及びＹ３の値を高くし、Ｙ４及びＹ５の値を低くする。このようにすることで、駆動パルスの振幅が大きくなるので、印加されるピエゾ素子４２１の変位はより大きなものとなる。また、駆動パルスの振幅を小さくしたいときには、図におけるＹ２及びＹ３の値を小さくし、Ｙ４及びＹ５の値を高くする。このようにすることで、駆動パルスの振幅が小さくなるので、印加されるピエゾ素子４２１の変位はより小さなものとなる。そして、所望の駆動パルスを生成することができる。

ところで、本実施形態において使用されるインクは、その温度によって粘度が変化する。インクの粘度が低いとノズルからインクを噴射しやすくなるが、インクの粘度が高くなるとノズルからインクを噴射しにくい。そのため、インクの温度が異なると、同じ駆動信号をピエゾ素子４２１に印加した場合であってもインクの噴射量が異なることとなる。具体的には、同じ駆動信号をピエゾ素子４２１に印加した場合であっても、温度が高い（粘度が低い）と温度が低い（粘度が高い）ときより大きなサイズのインクが噴射されることとなる。

このように、温度によってインクの噴射量が異なることとなると、温度によって媒体に形成される画像が異なることとなる。これを防止するために、本実施形態では、インクの温度をより反映しやすいノズルプレート４６の温度が推定され、推定されたノズルプレート４６の温度に応じた駆動パルスからなる駆動信号が生成される。そして、ノズルプレート４６に応じた駆動信号がピエゾ素子４２１に印加されるようになっている。

図６Ｂは、インク温度に応じて変化させられた駆動パルスＰＳ１を説明するための図である。図には、１５℃のときにおいて生成される駆動パルスＰＳ１と、２５℃のときにおいて生成される駆動パルスＰＳ１と、４０℃のときにおいて生成される駆動パルスＰＳ１とが示されている。図に示されるように、温度が比較的低い（１５℃）ときの駆動パルスＰＳ１の振幅は、温度が比較的高い（４０℃）のときの駆動パルスＰＳ１よりも大きくされている。このようにして温度に応じた駆動信号を生成するようになっている。そして、いずれの温度であっても均一なサイズのインク滴を噴射できるようになっている。尚、温度に応じて駆動パルスＰＳ１の振幅を変化させる際、温度に比例するようにして変化させることもできるし、非線形の関数に応じて変化させることもできる。

ここでは、区間Ｔ１における駆動パルスＰＳ１を例に説明を行ったが、他の駆動パルスＰＳ２〜ＰＳ４についても同様に、異なる温度であっても同じサイズのインク滴を噴射できるように温度に応じた駆動パルスが生成されるようになっている。そして、インクの温度に応じた駆動信号ＣＯＭを生成することができるようになっている。

＜サーミスタ５１の取り付け位置について＞
図４を再度参照すると、ノズルの位置はヘッド４１の最下部である一方、サーミスタ５１がヘッド４１の上部に取り付けられている。このとき、ノズル付近は加熱ユニット８０により加熱されたり、インクの噴射により熱を奪われたりすることから、サーミスタ５１が取得した温度からは乖離した温度となる。

駆動信号ＣＯＭの生成では、インクの温度に基づいて駆動信号の振幅を変化させていた。よって、サーミスタ５１をノズル付近、又は、インク温度を取得できるような位置に取り付けることができれば、インクの温度に基づいて駆動信号の振幅を変化させることができるので、インクの温度に応じた駆動信号を生成することができる。しかしながら、本実施形態におけるヘッド４１では、そのような位置にサーミスタ５１を取り付けることができない事情がある。

用紙Ｓは、ヘッド４１と加熱ユニット８０との間を通過する。ヘッド４１から噴射されるインク滴の用紙Ｓ上における着弾位置の精度を高めるために、ヘッド４１のノズルと用紙Ｓとの距離は近く設定されている。そのため、用紙Ｓがカールしている場合などには、用紙Ｓがヘッド４１の下部に接触するとともに、サーミスタ５１に接触してしまう場合がある。また、サーミスタ５１に接触しなかった場合でも、用紙Ｓがヘッド４１とプラテン２４との間を通過できずヘッド４１の下部周辺でジャミングを生ずるおそれがある。そうすると、ジャミングした用紙Ｓが接触してサーミスタ５１が破損したり、汚れが付着して正確な温度を取得できなくなるおそれがある。一方、このことを防止する為に、ヘッド４１とプラテン２４の距離を大きくすると、インク滴飛行距離が長くなり、インク滴着弾位置精度が低下する。

また、ヘッド４１の内部にサーミスタ５１を取り付ける場合は、インクは導電性であるため、インクが流れる圧力室４５１、インク供給口４５２、及び、リザーバ４５３のいずれかの付近にサーミスタ５１を設ける場合、これらとの絶縁性を確保してこれらの付近へ設ける必要があり、また、信号線をヘッド内部から外部へ取り出すように設ける必要がある。よって、設置スペースの確保が必要となり、製造コストも増大する。

また、ピエゾ素子４２１は、駆動信号ＣＯＭの印加により伸縮させられるとこれに伴い熱を発生させる。そうすると、ピエゾ素子４２１の近傍にサーミスタ５１を取り付けた場合、インクの温度よりもピエゾ素子４２１の温度の影響を強く受けた温度を取得することとなってしまうことがあり、この影響を受けないように設置する必要がある。

これに対して、ヘッド４１の上部にサーミスタ５１を取り付けることは容易であり、加熱ユニット８０を使用する場合には、加熱ユニット８０で加熱されたヘッド４１下部の温度は、ケース４３を介してヘッド４１の上部へと伝わる。この場合、加熱ユニット８０で加熱されたヘッド４１におけるインクの温度に関連する温度をヘッド４１の上部において取得することができる。そのため、ヘッド４１の上部にサーミスタ５１を取り付けることとすれば、加熱ユニット８０を使用する場合も、サーミスタ温度Ｔthに基づいてノズルプレート温度Ｔcを推定することができる。ノズルプレート４６はインクの噴射面のプレートであるので、噴射直前のインクの温度に最も近い温度となることから、推定されたノズルプレート温度Ｔcを用いてインク温度に応じた駆動信号ＣＯＭを生成することで、適切な量のインクを噴射することができる。

このようなことから、本実施形態において、サーミスタ５１はヘッド４１の上部に取り付けられることとしている。

図７は、印刷中の温度推移を示す図である。図には、実験において計測した印刷中のノズルプレート４６の温度、及び、ヘッドのサーミスタ５１が取得した温度のグラフが示されている。グラフの横軸は時間であり、縦軸は温度である。

ノズルプレート４６の温度及びサーミスタ５１の温度は最初の印刷ジョブの開始と共に上昇する。これは、ヘッドユニット４０が加熱ユニット８０の上部に移動するためである。しかしながら、温度の上昇と共にその上昇率は小さくなっている（図において、時間０：００：００〜０：１５：００）。また、最初の印刷ジョブが完了するとヘッドユニット４０は、加熱ユニット８０に対抗する位置から離れたホームポジションＨＰに待避するため、その温度は低下する（図において、時間０：１５：００〜０：１８：００）。尚、図において、温度が加工して谷になっている箇所は、１つのジョブが完了し印刷の待機状態であるか、ロール紙の交換のために印刷を停止しているときである。

ノズルプレート４６の温度及びサーミスタ温度は、次の印刷ジョブの開始と共に再度上昇する。また、この印刷ジョブか完了するとその温度は低下する。このように、印刷ジョブの開始と共に、これらの温度は上昇する。

図８は、サーミスタ５１とノズルプレート４６との温度差を示す図である。図には、ノズルプレート温度とサーミスタ温度との温度差がグラフで示されている。図において、横軸は時間であり、縦軸は温度差である。

図に示されているように、サーミスタ５１とノズルプレート４６には、印刷開始から常に３℃〜５℃の温度差が生じている。よって、前述のように、ヘッドのサーミスタ温度に基づいて駆動パルスの振幅を補正することとすると、インクの噴射重量、及び、噴射が不安定となり、結果として表現される色が仕様通りのものとならない場合がある。

そこで、本実施形態では、印刷ジョブの開始、すなわちヘッドユニットがホームポジションＨＰから印刷領域に移動してからの経過時間とヘッドのサーミスタ５１の温度に基づいて、ノズルプレート４６の温度を推定する。そして、推定したノズルプレート４６の温度に基づいて、駆動パルスの波形を補正することとしている。

図９は、温度推移の各区間について説明するための図である。図には、以下に説明するための区間（１）、区間（２）、区間（３）が示されている。これらの区間は、いずれも印刷ジョブが開始され、ヘッドユニット４０が印刷領域に移動したときを起点としている。そして、印刷ジョブが完了し、ヘッドユニット４０がホームポジションＨＰに移動したときを終了点としている。

本実施形態では、ヘッドユニット４０が印刷領域に移動してからの経過時間に基づいて、ノズルプレート温度を求めている。図に示されるような実験結果から、ノズルプレート温度Ｔｃをサーミスタ温度Ｔth及び経過時間ｔから求める式は、以下のように表すことができる。

式において、α、β、ａ、及び、ｂは所定の係数であるが、本実施形態では、α＝０．９５、β＝−０．０２５、ａ＝０．８２、ｂ＝５．１とすると、図９に示す実験結果のノズルプレート温度とほぼ一致する。

図１０Ａは、区間（１）におけるノズルプレート４６の温度とサーミスタ５１の温度との温度差について示すグラフである。図１０Ｂは、区間（１）において求められた補正温度を示すグラフである。これらの図において、横軸は区間（１）における経過時間であり、縦軸は温度である。図１０Ｂでは、推定されたノズルプレート温度が補正温度として示されている。補正温度は、前述の（式１）に経過時間ｔとサーミスタ温度Ｔthを代入することによって求められる。両図を参照すると確認できるように、求められた補正温度は実験によって得られたノズルプレート温度とほぼ一致している。

図１１は、区間（１）における各温度差について説明するためのグラフである。図には、ノズルプレート４６とサーミスタ５１との温度差、及び、ノズルプレート４６と補正温度との温度差が示されている。図に示されるように、ノズルプレート４６とサーミスタ５１の温度差はほぼ４℃〜６℃となっているが、求められた補正温度と実験によって得られたノズルプレート温度の差はほぼ０℃を維持している。すなわち、経過時間とノズルプレート温度とに基づいて適切にノズルプレート４６の温度を推定できていることが確認できる。

図１２Ａは、区間（２）におけるノズルプレート４６の温度とサーミスタ５１の温度との温度差について示すグラフである。図１２Ｂは、区間（２）において求められた補正温度を示すグラフである。これらの図においても、横軸は区間（２）における経過時間であり、縦軸は温度である。図１２Ｂでも、推定されたノズルプレート温度が補正温度として示されている。ここでも、両図を参照すると確認できるように、求められた補正温度は実験によって得られたノズルプレート温度とほぼ一致している。

図１３は、区間（２）における各温度差について説明するためのグラフである。ここでも、図には、ノズルプレート４６とサーミスタ５１との温度差、及び、ノズルプレート４６と補正温度との温度差が示されている。図に示されるように、ノズルプレート４６とサーミスタ５１の温度差は５℃前後で推移しているが、求められた補正温度と実験によって得られたノズルプレート温度の差はほぼ０℃を維持している。すなわち、経過時間とノズルプレート温度とに基づいて適切にノズルプレート４６の温度を推定できていることが確認できる。

図１４Ａは、区間（３）におけるノズルプレート４６の温度とサーミスタ５１の温度との温度差について示すグラフである。図１４Ｂは、区間（３）において求められた補正温度を示すグラフである。これらの図においても、横軸は区間（３）における経過時間であり、縦軸は温度である。図１４Ｂでも、推定されたノズルプレート温度が補正温度として示されている。ここでも、両図を参照すると確認できるように、求められた補正温度は実験によって得られたノズルプレート温度とほぼ一致している。

図１５は、区間（３）における各温度差について説明するためのグラフである。ここでも、図には、ノズルプレート４６とサーミスタ５１との温度差、及び、ノズルプレート４６と補正温度との温度差が示されている。図に示されるように、ノズルプレート４６とサーミスタ５１の温度差は５℃前後で推移しているが、求められた補正温度と実験によって得られたノズルプレート温度の差はほぼ０℃を維持している。すなわち、経過時間とノズルプレート温度とに基づいて適切にノズルプレート４６の温度を推定できていることが確認できる。

図１６は、本実施形態における印刷処理について説明するフローチャートである。

印刷データ作成用ＰＣ１２０から印刷データがプリンタ１に送られると、インクを噴射して印刷を行うために、ヘッドユニット４０が印刷領域へ移動する。このとき、前述の経過時間を計測するためのタイマがスタートされる（Ｓ１０２）。

次に、サーミスタ温度が取得される（Ｓ１０４）。そして、（式１）にサーミスタ温度、及び、タイマによって計測された経過時間が代入され、補正温度（推定したノズルプレートの温度）が求められる（Ｓ１０６）。

次に、求められた補正温度に基づいて、駆動信号ＣＯＭの各駆動パルスの形状が補正される（Ｓ１０８）。そして、補正した駆動信号ＣＯＭが用いられインクがノズルから噴射される。

次に、印刷ジョブが完了したか否かについて判定される（Ｓ１１２）。そして、印刷ジョブが完了した場合には、本印刷処理を終了する。一方、印刷ジョブが完了していない場合には、再度ステップＳ１０４に戻る。

尚、ステップＳ１０６〜ステップＳ１０８は、ステップＳ１１２によって繰り返されるフロー毎に行うのではなく、所定のインターバル（例えば１秒ごと）で行うこととしてもよい。

このようにすることで、インクの温度を最も反映したノズルプレート４６の温度を正確に推定し、この推定したノズルプレート４６の温度に基づいて補正した駆動信号を生成することができる。そして、媒体を加熱する場合であっても、適切な量のインクを噴射して仕様通りの濃度の印刷を行うことができるようになる。

尚、数式で表される温度補正式には限られず、予め実験的に経過時間に対応する温度補正値を求めてテーブル化しておき、これによって補正を行うものでもよいし、補正値が数式として得られている場合においても、指数関数や対数関数に限らず、他の数式を用いることとしてもよい。

また、本実施形態のＸＹ方向走査式のプリンタに限らず、ある１方向以上の方向に走査する方式のプリンタであってもよく、キャリッジ走査式プリンタであればよい。また、印刷中はヘッドが固定されており媒体をヘッドに対して搬送して印刷する方式（ラインプリンタ）であっても、印刷開始時に、ヘッドを媒体過熱領域と対抗する位置に移動する場合には印刷開始時からヘッドの温度が上昇する場合があり、本実施形態を有効に適用できる。

＝＝＝その他の実施の形態＝＝＝
上述の実施形態では、流体噴射装置としてプリンタ１が説明されていたが、これに限られるものではなくインク以外の他の流体（液体や、機能材料の粒子が分散されている液状体、ジェルのような流状体）を噴射したり吐出したりする流体噴射装置に具現化することもできる。例えば、カラーフィルタ製造装置、染色装置、微細加工装置、半導体製造装置、表面加工装置、三次元造形機、気体気化装置、有機ＥＬ製造装置（特に高分子ＥＬ製造装置）、ディスプレイ製造装置、成膜装置、ＤＮＡチップ製造装置などのインクジェット技術を応用した各種の装置に、上述の実施形態と同様の技術を適用してもよい。また、これらの方法や製造方法も応用範囲の範疇である。

上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることは言うまでもない。

＜ヘッドについて＞
前述の実施形態では、圧電素子を用いてインクを噴射していた。しかし、液体を噴射する方式は、これに限られるものではない。例えば、熱によりノズル内に泡を発生させる方式など、他の方式を用いてもよい。

１ プリンタ、２０ 搬送ユニット、２１ 搬送ローラ、
３０ 駆動ユニット、３１ Ｘ軸ステージ、３２ Ｙ軸ステージ、
４０ ヘッドユニット、４１ ヘッド、４２ 駆動ユニット、
４３ ケース、４４ 流路ユニット、４５ 流路形成基板、
４６ ノズルプレート、４７ 弾性板、４２１ ピエゾ素子、
４２３ 固定板、４２４ フレキシブルケーブル、４３１ 収納空部、
４５１ 圧力室、４５２ インク供給口、４５３ リザーバ、
５０ 検出器群、５１ サーミスタ、６０ コントローラ、
６１ インタフェース部、６２ ＣＰＵ、６３ メモリ、
７０ 駆動信号生成回路、８０ 加熱ユニット、
１１０ デザイン用ＰＣ、１２０ 印刷データ作成用ＰＣ、
ＨＣ ヘッド制御部、Ｔ 印刷テープ

Claims (8)

1. 媒体を加熱するための加熱領域と、
   対向する前記媒体に流体を噴射するためのヘッドと、
   前記ヘッドを前記加熱領域の対向する位置に移動させる移動機構と、
   前記流体を噴射するために前記ヘッドに印加する駆動信号を生成する駆動信号生成部であって、前記加熱領域に対抗する位置に前記ヘッドが移動してからの経過時間に基づいて生成する駆動信号を異ならせる駆動信号生成部と、
   を備える流体噴射装置。
2. 前記ヘッドの温度に関連する温度情報を出力するセンサを備え、
   前記駆動信号生成部は、前記経過時間と前記センサが出力した前記温度情報とに基づいて波形を補正した駆動信号を生成する、請求項１に記載の流体噴射装置。
3. 前記センサは前記ヘッドの上部に取り付けられる、請求項２に記載の流体噴射装置。
4. 前記駆動信号生成部は、前記経過時間と前記温度情報とに基づいて、前記ヘッドの前記媒体の対向面におけるノズルプレート温度を推定し、推定した前記ノズルプレート温度に基づいて、前記波形を補正した駆動信号を生成する、請求項２又は３に記載の流体噴射装置。
5. 前記ノズルプレート温度を推定するための関係式は、前記経過時間についての対数関数を含む、請求項４に記載の流体噴射装置。
6. さらに、前記ノズルプレート温度を推定するための関係式は、前記経過時間を底とする指数関数に前記温度情報の値を乗じた値を含む、請求項５に記載に記載の流体噴射装置。
7. 前記移動機構は、前記ヘッドを該ヘッドのノズル列に沿う方向と前記ノズル列に沿う方向と交差する方向に移動させる、請求項１〜６のいずれかに記載の流体噴射装置。
8. 加熱領域に対抗する位置にヘッドが移動してからの経過時間を計測することと、
   計測した前記経過時間に基づいて、前記ヘッドに印加する駆動信号を異ならせることと、
   を含む流体噴射方法。

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