JP2012158000A - 液体噴射装置およびその制御方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】記録ヘッド24は、インクが充填された圧力室50と圧力室50内の圧力を変動させる圧電素子45とを含み、圧力室50内の圧力の変動に応じてインクをノズル52から噴射する。制御部60は、圧電素子45を制御して、ノズル52からインクを噴射させる噴射駆動またはノズル52からインクが噴射しない程度にノズル52内の液面を微振動させる微振動駆動を実行させる一方、駆動期間TDR内における微振動駆動の回数Nbに応じた噴射量AFLのフラッシング動作を当該駆動期間TDRの経過後の準備期間TFLにて実行させる。
【選択図】図8
Description
図1は、本発明の第1実施形態に係るインクジェット方式の印刷装置100の部分的な模式図である。印刷装置100は、インクの液滴を記録紙200に噴射する液体噴射装置であり、キャリッジ12と移動機構14と用紙搬送機構16とを具備する。
図12は、各ノズル52について印字周期TU毎に生成される制御データDCの内容を前掲の図8と同様の方法で図示した模式図である。駆動期間TDR内でインクの噴射が必要なノズル52について圧電素子45が噴射駆動と微振動駆動とを択一的に実行する第1実施形態では、駆動期間TDRのうち最後にインクを噴射した印字周期TUの経過後の1個以上の印字周期(以下「残余期間」という)でも微振動駆動が実行される。しかし、微振動はインクの噴射に備える目的の動作であるから、インクを噴射する必要がない残余期間では、微振動駆動を実行しなくてもよい。そこで、第2実施形態の制御部60は、図12の第3番および第5番のノズル52について二重丸で図示したように、駆動期間TDRのうち最後にインクを噴射する印字周期TUの経過後の各印字周期TU(残余期間)については、待機状態を指示する制御データDCを生成する。すなわち、駆動期間TDRのうち最後のインクの噴射から駆動期間TDRの終点までの残余期間では各圧電素子45に噴射駆動も微振動駆動も実行させない。
以上の各形態は多様に変形される。具体的な変形の態様を以下に例示する。以下の例示から任意に選択された2以上の態様は適宜に併合され得る。
以上の各形態では、駆動期間TDR内での微振動駆動の回数Nbや噴射駆動の回数Ntに応じてフラッシング動作でのインクの噴射量AFLを決定したが、駆動期間TDR内でのインクの噴射量の合計(以下「合計噴射量」という)Atを噴射量AFLに反映させることも可能である。図13は、変形例1における制御部60のうちフラッシング動作での噴射量AFLを制御する機能のブロック図である。図13に示すように、変形例1の制御部60は、前述の各形態と同様の要素(微振動計数部72,噴射量決定部74,フラッシング制御部76)に加えて総噴射量算定部78として機能する。
駆動期間TDRの時間長(フラッシング動作の間隔)は任意である。例えば、位置L1および位置L2の双方でフラッシング動作を実行可能な構成(例えば位置L1および位置L2の双方にキャップ18が設置された構成)では、キャリッジ12が位置L1および位置L2の一方から他方に移動する期間(1ラスタ期間)が駆動期間TDRに設定される。また、位置L1と位置L2との間をキャリッジ12が複数回にわたって往復する期間を駆動期間TDRに設定することも可能である。
各圧電素子45にフラッシング動作を実行させる方法や噴射量AFLを変化させる方法は任意である。例えば、前述の各形態では、駆動期間TDRで各圧電素子45に噴射駆動を実行させる駆動信号COMを準備期間TFL内のフラッシング動作にも流用したが、各圧電素子45にフラッシング動作を実行させる専用の駆動信号を生成することも可能である。また、前述の各形態では、インクの噴射の回数を制御することで噴射量AFLを変化させたが、例えば1回の噴射量(圧力室50に付与される振動の振幅)を制御することでフラッシング動作による噴射量AFLを変化させることも可能である。
以上の各形態では、駆動期間TDR内の微振動駆動の回数Nbの範囲毎にフラッシング動作での噴射量AFLを段階的(AFL1,AFL2,AFL3)に変化させたが、回数Nbや回数Ntと噴射量AFLとの関係は任意である。例えば、回数Nbや回数Ntに対して直線的に変化するように噴射量AFLを設定する構成や、噴射量AFLが回数Nbや回数Ntの所定の関数として定義される構成も採用され得る。
前述の各形態では1系統の駆動信号COMを記録ヘッド24に供給したが、複数系統の駆動信号を各圧電素子45の駆動に使用する構成(例えば噴射パルスPDと微振動パルスPBとを別個の駆動信号に設定した構成)も採用され得る。また、前述の各形態では1個の印字周期TUにてインクを1回だけ噴射したが、1個の印字周期TU内に複数回のインクの噴射を実行することも可能である。また、駆動信号の各パルス(PD,PB)の波形は任意である。
以上の各形態では、記録ヘッド24を搭載したキャリッジ12を移動させるシリアル型の印刷装置100を例示したが、記録紙200の幅方向の全域に対向するように複数のノズル52が配列されたライン型の印刷装置100にも本発明を適用することが可能である。ライン型の印刷装置100では記録ヘッド24が固定され、記録紙200を搬送させながら各ノズル52からインクの液滴を噴射することで記録紙200に画像が記録される。以上の説明から理解されるように、記録ヘッド24自体の可動/固定は本発明において不問である。
圧力室50内の圧力を変化させる要素(圧力発生素子)の構成は以上の例示に限定されない。例えば、静電アクチュエーター等の振動体を利用することも可能である。また、本発明の圧力発生素子は、圧力室50に機械的な振動を付与する要素に限定されない。例えば、圧力室50の加熱で気泡を発生させて圧力室50内の圧力を変化させる発熱素子(ヒーター)を圧力発生素子として利用することも可能である。すなわち、本発明の圧力発生素子は、圧力室50内の圧力を変化させる要素として包括され、圧力を変化させる方法(ピエゾ方式/サーマル方式)や構成の如何は不問である。
以上の各形態の印刷装置100は、プロッターやファクシミリ装置,コピー機等の各種の機器に採用され得る。もっとも、本発明の液体噴射装置の用途は画像の印刷に限定されない。例えば、各色材の溶液を噴射する液体噴射装置は、液晶表示装置のカラーフィルターを形成する製造装置として利用される。また、液体状の導電材料を噴射する液体噴射装置は、例えば有機EL(Electroluminescence)表示装置や電界放出表示装置(FED:Field Emission Display)等の表示装置の電極を形成する電極製造装置として利用される。また、生体有機物の溶液を噴射する液体噴射装置は、生物化学素子(バイオチップ)を製造するチップ製造装置として利用される。
Claims (11)
- 液体が充填された圧力室と前記圧力室内の圧力を変動させる圧力発生素子とを含み、前記圧力室内の圧力の変動に応じて前記液体をノズルから噴射する液体噴射装置であって、
前記圧力発生素子を制御して、前記ノズルから前記液体を噴射させる噴射駆動または前記ノズルから前記液体が噴射しない程度に前記ノズル内の液面を微振動させる微振動駆動を実行させる駆動制御手段と、
所定の駆動期間内における微振動駆動の回数に応じた噴射量のフラッシング動作を当該駆動期間の経過後に実行させる制御手段と
を具備する液体噴射装置。 - 前記制御手段は、
前記圧力発生素子を制御する内容を指定するデータに基づいて、前記駆動期間内における微振動駆動の回数を計数する微振動計数手段と、
前記駆動期間内における微振動駆動の回数に応じてフラッシング動作での前記液体の噴射量を決定する噴射量決定手段とを含む
請求項1の液体噴射装置。 - 前記制御手段は、前記駆動期間内における微振動駆動の回数が多いほどフラッシング動作での噴射量を多くする
請求項1または請求項2の液体噴射装置。 - 前記制御手段は、前記駆動期間内における噴射駆動の回数が多いほどフラッシング動作での噴射量を少なくする
請求項1から請求項3の何れかの液体噴射装置。 - 前記駆動制御手段は、前記液体を噴射しない駆動期間において、前記噴射駆動および微振動駆動を停止させる
請求項1から請求項4の何れかの液体噴射装置。 - 前記制御手段は、前記液体を噴射しない駆動期間の経過後に実行されるフラッシング動作での噴射量を、1回以上の微振動駆動が実行される駆動期間の経過後のフラッシング動作での噴射量よりも少ない所定量に設定する
請求項5の液体噴射装置。 - 前記駆動制御手段は、前記駆動期間のうち最後に前記液体の噴射が実行された後の残余期間では微振動駆動を停止させる
請求項1から請求項6の何れかの液体噴射装置。 - 前記圧力室と前記圧力発生素子と前記ノズルとを有する液体噴射ヘッドを第1位置と第2位置との間で移動させる移動機構
を具備する請求項1から請求項7の何れかの液体噴射装置。 - 前記駆動期間は、前記液体噴射ヘッドが前記第1位置および前記第2位置の一方から他方に移動する期間、または、前記液体噴射ヘッドが前記第1位置と前記第2位置との間を1往復する期間である
請求項8の液体噴射装置。 - 前記移動機構は、20inch/s以上かつ50inch/s以下の最高速度で前記液体噴射ヘッドを移動させ、
前記駆動期間の時間長は、2.0秒以上かつ8.0秒以下であり、
前記液体の粘度は、1.0mPa・s以上かつ30.0mPa・s以下である
請求項8または請求項9の液体噴射装置。 - 液体が充填された圧力室と前記圧力室内の圧力を変動させる圧力発生素子とを含み、前記圧力室内の圧力の変動に応じて前記液体をノズルから噴射する液体噴射装置の制御方法であって、
前記圧力発生素子を制御して、前記ノズルから前記液体を噴射させる噴射駆動または前記ノズルから前記液体が噴射しない程度に前記ノズル内の液面を微振動させる微振動駆動を実行させる一方、
所定の駆動期間内における微振動駆動の回数に応じた噴射量のフラッシング動作を当該駆動期間の経過後に実行させる
液体噴射装置の制御方法。
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