JP2016190428A - 液体吐出装置 - Google Patents
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Abstract
Description
前記制御部は、前記液体吐出ヘッドが予定された液体吐出動作を行う前に、前記予定された液体吐出動作における、前記液体吐出ヘッドの液体吐出量に関連する吐出量情報を取得する吐出量情報取得処理と、前記吐出量情報取得処理で取得された前記吐出量情報に基づいて、前記液体流路内の液体の圧力変化を予測する圧力予測処理と、前記吐出量情報取得処理で取得された前記吐出量情報に基づいて、前記ドライバICの温度変化を予測する温度予測処理と、前記圧力予測処理で予測された前記圧力変化と、前記温度予測処理で予測された前記ドライバICの温度変化から、前記液体吐出ヘッドの休止期間を設定する、休止期間設定処理と、前記液体吐出動作において、前記休止期間設定処理で設定された前記休止期間の間、前記液体吐出ヘッドの液体吐出を休止させる休止処理とを実行することを特徴とするものである。
図1に示すように、インクジェットプリンタ1は、プラテン2と、キャリッジ3と、インクジェットヘッド4と、搬送部5と、制御部6等を備えている。
次に、インクジェットヘッド4について図3〜図5を参照して詳細に説明する。尚、図3では、図面をわかりやすくするために、圧電アクチュエータ32を覆うように配置されているCOF(Chip On Film)60を二点鎖線で示している。また、図4では、COF60の図示を省略している。
図5に示すように、流路構造体31は、複数枚のプレート41〜49が積層された構造を有する。複数枚のプレート41〜49は、互いに積層された状態でそれぞれ接着剤によって接合されている。複数枚のプレート41〜49のうちの、最下層のプレートは、ポリイミド等の合成樹脂からなるノズルプレート49である。このノズルプレート49には、複数のノズル30が形成されている。図3に示すように、複数のノズル30は搬送方向に配列され、また、走査方向に並ぶ4つのノズル群38に分かれている。4つのノズル群38は、4色(ブラック、イエロー、シアン、マゼンタ)のインクをそれぞれ吐出するものである。
圧電アクチュエータ32は、上述した流路構造体31の上面に配置されている。この圧電アクチュエータ32は、圧力室37内のインクに、ノズル30から吐出させるための吐出エネルギーを付与するものである。図3〜図5に示すように、圧電アクチュエータ32は、振動板50と、圧電層54,55と、複数の個別電極52と、共通電極56を備えている。
ところで、本実施形態のプリンタ1は、以下の(1)、(2)の理由により、記録用紙100への印刷中に、インクジェットヘッド4のインク吐出動作を一時的に休止させる制御を行う。尚、上述したように、インクジェットヘッド4は、キャリッジ3とともに記録用紙100に対して走査方向に往復移動しながらインクを吐出させるが、キャリッジ3の1回の走査方向への片道移動(左方又は右方への一方向移動)を、以下では「パス」と称する。インクジェットヘッド4は各パスの間にインクを吐出させ、また、複数のパスを続けて実行することにより、記録用紙100に画像を印刷する。また、インクジェットヘッド4は、キャリッジ3が左方へ移動するときのパスと右方へ移動するときのパスの両方において、ノズル30からインクを吐出させる。即ち、本実施形態のインクジェットヘッド4は、いわゆる、双方向印字により画像を印刷する。
図6(a)に示すように、各パスにおいて、ノズル30からインクが吐出されたときに、そのノズル30に連通するマニホールド36内のインクの圧力が低下する。マニホールド36内のインクの圧力Pは、各パスでのインク吐出量が多いほど急激に低下する。
図6(b)に示すように、各パスでノズル30からインクを吐出させるために、ドライバIC61から各圧電素子59の個別電極52に駆動信号を供給すると、ドライバIC61が発熱して動作温度が上昇する。尚、キャリッジ3の反転期間では駆動が行われず、その間にドライバIC61の熱が放散されることで、動作温度は多少低下する。しかし、各パスのインク吐出量が多く、圧電素子59の駆動頻度が高い場合には、各パスにおいてドライバIC61の動作温度が急激に上昇する。動作温度が所定の制限温度TLを超えると、ドライバIC61の動作が不安定になり、さらには、ドライバIC61の故障にもつながる。そこで、本実施形態では、予定されている記録用紙100へ印刷を行う前に、各パスでのインク吐出量を把握し、それによって、各パスにおけるドライバIC61の温度変化を予測する。そして、予測した動作温度が制限温度TL以下となるように、何れかのパス間の反転期間にインクジェットヘッド4の休止期間を設定する。
次に、S2の休止期間の決定について、図8を参照して具体的に説明する。まず、外部装置26から入力された画像データに基づいて、画像を印刷するときの各パスについて、インクジェットヘッド4のインク吐出量に関する情報を取得する。本実施形態では、上記のインク吐出量に関する情報として、デューティを算出する(S11)。本願における「デューティ」とは、各パスにおいて、対象となるノズル30の全てからインクを吐出したときの最大吐出量(デューティ100%)に対する、実際の吐出量の比のことである。デューティは、後で説明するインク圧力変化の予測(S12)及びドライバIC61の温度予測(S14)に使用するものである。但し、以下の理由から、インク圧力変化の予測に使用するデューティと、温度予測に使用するデューティは、分けて算出する必要がある。
4 インクジェットヘッド
5 搬送部
6 制御部
16 インクカートリッジ
24 操作パネル
25 通信部
30 ノズル
31 流路構造体
32 圧電アクチュエータ
36 マニホールド
37 圧力室
38 ノズル群
59 圧電素子
61 ドライバIC
100 記録用紙
Claims (9)
- 液体供給部と接続され、複数のノズルを含む液体流路が形成された流路構造体と、前記液体流路内の液体に、前記ノズルから吐出させるための吐出エネルギーを付与するエネルギー付与部を有する液体吐出ヘッドと、
前記エネルギー付与部を駆動するドライバと、
前記ドライバを制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記液体吐出ヘッドが予定された液体吐出動作を行う前に、前記予定された液体吐出動作における、前記液体吐出ヘッドの液体吐出量に関連する吐出量情報を取得する吐出量情報取得処理と、
前記吐出量情報取得処理で取得された前記吐出量情報に基づいて、前記液体流路内の液体の圧力変化を予測する圧力予測処理と、
前記吐出量情報取得処理で取得された前記吐出量情報に基づいて、前記ドライバの温度変化を予測する温度予測処理と、
前記圧力予測処理で予測された前記圧力変化と、前記温度予測処理で予測された前記ドライバの温度変化から、前記液体吐出ヘッドの休止期間を設定する、休止期間設定処理と、
前記液体吐出動作において、前記休止期間設定処理で設定された前記休止期間の間、前記液体吐出ヘッドの液体吐出を休止させる休止処理と、
を実行することを特徴とする液体吐出装置。 - 前記制御部は、前記休止期間設定処理において、
前記圧力予測処理で予測された前記液体の圧力変化に基づき、前記液体の圧力が所定圧力以上に維持されるように吐出を一時的に休止させる期間として、第1期間を決定し、
前記温度予測処理で予測された前記ドライバの温度変化に基づき、前記ドライバの温度が所定温度以下に維持されるように吐出を一時的に休止させる期間として、第2期間を決定し、
前記第1期間の休止タイミングが、前記第2期間の休止タイミングよりも早い場合には、前記第1期間を前記休止期間に設定し、
前記第2期間の休止タイミングが、前記第1期間の休止タイミングよりも早い場合には、前記第2期間を前記休止期間に設定することを特徴とする請求項1に記載の液体吐出装置。 - 前記制御部は、
前記第1期間の休止タイミングが、前記第2期間の休止タイミングよりも早い場合には、前記第1期間の間、吐出を休止させた条件で前記第2期間を再計算して、前記第1期間と再計算後の前記第2期間を、前記休止期間に設定し、
前記第2期間の休止タイミングが、前記第1期間の休止タイミングよりも早い場合には、前記第2期間の間、吐出を休止させた条件で前記第1期間を再計算して、前記第2期間と再計算後の前記第1期間を、前記休止期間に設定することを特徴とする請求項2に記載の液体吐出装置。 - 前記制御部は、前記休止期間設定処理において、
前記第1期間の休止タイミングと前記第2期間の休止タイミングが同じである場合には、前記第1期間と前記第2期間のうちの休止時間が長い方の期間を、前記休止期間に設定することを特徴とする請求項1に記載の液体吐出装置。 - 前記液体吐出ヘッドは、前記予定された液体吐出動作を複数回続けて行うものであり、
前記制御部は、
各液体吐出動作を行う前に、次に行う液体吐出動作について前記吐出量情報取得処理、前記圧力予測処理、前記温度予測処理、及び、前記休止期間設定処理を行い、
前記休止処理では、前記休止期間設定処理で設定された前記休止期間の間、前記液体吐出ヘッドの次の液体吐出動作の開始を遅らせ、
前記休止期間設定処理においては、
前記圧力予測処理で予測された前記液体の圧力変化に基づき、前記液体の圧力が所定圧力以上に維持されるように次の液体吐出動作を遅らせる期間として、第3期間を決定し、
前記温度予測処理で予測された前記ドライバの温度変化に基づき、前記ドライバの温度が所定温度以下に維持されるように次の液体吐出動作を遅らせる期間として、第4期間を決定し、
前記第3期間と前記第4期間のうちの休止時間が長い方の期間を、前記休止期間に設定することを特徴とする請求項1に記載の液体吐出装置。 - 前記流路構造体は、前記液体供給部と接続された複数の共通液室を有し、
前記複数のノズルは、前記複数の共通液室にそれぞれ対応して複数のノズル群に分かれ、各共通液室には、対応する前記ノズル群に属する前記ノズルが連通しており、
前記エネルギー付与部は、前記複数のノズルにそれぞれ対応した複数の駆動素子を有し、
前記複数の駆動素子を駆動する、1つ又は複数の前記ドライバを備え、
前記制御部は、
前記吐出量情報取得処理において、各ノズル群についての吐出量情報である第1吐出量情報と、各ドライバが駆動する前記駆動素子に対応した前記ノズルについての吐出量情報である、第2吐出量情報とを取得し、
前記圧力予測処理では、前記第1吐出量情報に基づいて、各共通液室内の液体の圧力変化を予測し、
前記温度予測処理では、前記第2吐出量情報に基づいて、各ドライバの温度変化を予測することを特徴とする請求項1〜5の何れかに記載の液体吐出装置。 - 前記液体吐出ヘッドは、所定の走査方向において往復移動しながら、前記ノズルから液体を吐出するものであり、
前記制御部は、前記液体吐出ヘッドが、前記走査方向における1回の移動を終えて移動方向を反転する反転期間に、前記休止期間を設定することを特徴とする請求項1〜6の何れかに記載の液体吐出装置。 - 前記液体吐出ヘッドに対して所定の搬送方向に、被吐出体を搬送する搬送部を備え、
前記液体吐出ヘッドは、前記搬送部によって搬送方向に搬送される前記被吐出体に対して、前記ノズルから液体を吐出するものであり、
前記制御部は、1つの前記被吐出体に対する液体吐出が終了して、次の前記被吐出体が前記液体吐出ヘッドに搬送されるときに、前記休止期間を設定することを特徴とする請求項1〜6の何れかに記載の液体吐出装置。 - 前記制御部は、
前記休止期間設定処理で設定された前記休止期間に基づいて、前記液体吐出ヘッドの前記予定された液体吐出動作に要する動作時間を算出する、動作時間算出処理をさらに実行し、
前記動作時間算出処理で算出された前記動作時間を報知する報知部を備えていることを特徴とする請求項1〜8の何れかに記載の液体吐出装置。
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