JP2020082639A - インクジェットプリンタおよびインクジェットプリンタの制御方法 - Google Patents

インクジェットプリンタおよびインクジェットプリンタの制御方法 Download PDF

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Abstract

【課題】オンデマンド型のインクジェットプリンタにおいて、印刷中にインク滴の吐出を休止しているノズルの目詰まりを防止することが可能であっても、印刷品質を確保することが可能なインクジェットプリンタを提供する。【解決手段】このインクジェットプリンタは、ノズル3aからインク滴を吐出させるピエゾ素子9を備えている。印刷時における所定のタイミングでインク滴の吐出を休止しているノズル3aを休止ノズル3aとし、休止ノズル3aからインク滴を吐出させるピエゾ素子9を第1ピエゾ素子9とすると、このインクジェットプリンタでは、印刷時に、第1ピエゾ素子9を駆動して、休止ノズル3aからインク滴を吐出させることなく休止ノズル3aの中のインクのメニスカスMを振動させるとともに、印刷データに基づいて、休止ノズル3aからインク滴が吐出される前の所定時間内では、第1ピエゾ素子9の駆動を停止している。【選択図】図2

Description

本発明は、オンデマンド型のインクジェットプリンタに関する。また、本発明は、オンデマンド型のインクジェットプリンタの制御方法に関する。
従来、ピエゾ素子を駆動することによってノズルからインク滴を吐出させて印刷を行うコンティニュアス型(連続吐出型)のインクジェットプリンタ(インクジェット記録装置)が知られている(たとえば、特許文献1参照)。特許文献1に記載のインクジェットプリンタでは、ノズルからインク滴を吐出させていない印刷停止時に、インク滴の形成に必要な閾値電圧以下の電圧でピエゾ素子を駆動させることで、ノズルからインク滴が吐出しないようにノズルの中でインクのメニスカスを振動させている。そのため、このインクジェットプリンタでは、印刷停止時にノズルの中のインクの粘度の上昇を抑制して、ノズルの目詰まりを防止することが可能になっている。
特開昭57−61576号公報
オンデマンド型のインクジェットプリンタの場合、印刷媒体の印刷中であっても、所定のタイミングにおいてインク滴の吐出を休止していてインク滴を吐出しないノズルが存在する。そのため、オンデマンド型のインクジェットプリンタの場合、印刷媒体の印刷中であっても、インク滴の吐出を休止しているノズルの中のインクの粘度が上昇してこのノズルの目詰まりが発生し、その後、このノズルからインク滴を吐出する際にインクの吐出不良が発生するおそれがある。そこで、本願発明者は、オンデマンド型のインクジェットプリンタにおいて、印刷媒体の印刷中であっても、所定のタイミングでインク滴の吐出を休止しているノズルの中のインクのメニスカスを振動させることを検討している。
しかしながら、印刷媒体の印刷中に所定のタイミングでインク滴の吐出を休止していたノズルが再びインク滴を吐出する前の所定の時間内にピエゾ素子を駆動させて、このノズルの中のインクのメニスカスを振動させると、ノズルからのインク滴の吐出速度やノズルから吐出されるインク滴の直進性がばらついて、印刷媒体の印刷品質が低下することが本願発明者の検討によって明らかになった。
そこで、本発明の課題は、オンデマンド型のインクジェットプリンタにおいて、印刷中の所定のタイミングでインク滴の吐出を休止しているノズルの中のインクの粘度の上昇を抑制してノズルの目詰まりを防止することが可能であっても、印刷品質を確保することが可能なインクジェットプリンタを提供することにある。また、本発明の課題は、オンデマンド型のインクジェットプリンタにおいて、印刷中の所定のタイミングでインク滴の吐出を休止しているノズルの中のインクの粘度の上昇を抑制してノズルの目詰まりを防止することが可能であっても、印刷品質を確保することが可能となるインクジェットプリンタの制御方法を提供することにある。
上記の課題を解決するため、本発明のインクジェットプリンタは、インク滴を吐出して印刷を行うインクジェットプリンタにおいて、インク滴を吐出する複数のノズルおよび複数のノズルのそれぞれからインク滴を吐出させるための複数の吐出エネルギー発生素子を有するインクジェットヘッドと、吐出エネルギー発生素子を駆動してノズルからインク滴を吐出させるための制御部とを備え、印刷時における所定のタイミングでインク滴の吐出を休止しているノズルを休止ノズルとし、休止ノズルからインク滴を吐出させるための吐出エネルギー発生素子を第1吐出エネルギー発生素子とすると、制御部は、印刷時に、第1吐出エネルギー発生素子を駆動して、休止ノズルからインク滴を吐出させることなく休止ノズル内のインクのメニスカスを振動させるとともに、印刷データに基づいて、休止ノズルからインク滴が吐出される前の所定時間内に第1吐出エネルギー発生素子が駆動しないように、第1吐出エネルギー発生素子の駆動を停止するか、または、第1吐出エネルギー発生素子の駆動タイミングをずらすことを特徴とする。
また、上記の課題を解決するため、本発明のインクジェットプリンタの制御方法は、インク滴を吐出する複数のノズルおよび複数のノズルのそれぞれからインク滴を吐出させるための複数の吐出エネルギー発生素子を有するインクジェットヘッドを備え、吐出エネルギー発生素子を駆動してノズルからインク滴を吐出させて印刷を行うインクジェットプリンタの制御方法であって、印刷時における所定のタイミングでインク滴の吐出を休止しているノズルを休止ノズルとし、休止ノズルからインク滴を吐出させるための吐出エネルギー発生素子を第1吐出エネルギー発生素子とすると、印刷時に、第1吐出エネルギー発生素子を駆動して、休止ノズルからインク滴を吐出させることなく休止ノズル内のインクのメニスカスを振動させるとともに、印刷データに基づいて、休止ノズルからインク滴が吐出される前の所定時間内に第1吐出エネルギー発生素子が駆動しないように、第1吐出エネルギー発生素子の駆動を停止するか、または、第1吐出エネルギー発生素子の駆動タイミングをずらすことを特徴とする。
本発明では、印刷時に、第1吐出エネルギー発生素子を駆動して、休止ノズルからインク滴を吐出させることなく休止ノズル内のインクのメニスカスを振動させている。そのため、本発明では、たとえば、インクジェットプリンタが印刷媒体に対して印刷を行う場合、印刷媒体の印刷中の所定のタイミングでインク滴の吐出を休止しているノズルの中のインクの粘度の上昇を抑制してノズルの目詰まりを防止することが可能になる。
また、本発明では、印刷データに基づいて、休止ノズルからインク滴が吐出される前の所定時間内に第1吐出エネルギー発生素子が駆動しないように、第1吐出エネルギー発生素子の駆動を停止するか、または、第1吐出エネルギー発生素子の駆動タイミングをずらしている。そのため、本発明では、休止ノズル内のインクのメニスカスが振動するように第1吐出エネルギー発生素子を駆動させた後、休止ノズル内のインクのメニスカスの振動がほぼ収束するまでの時間以上の時間に所定時間が設定されていれば、ノズルがインク滴を吐出する際に、メニスカスの振動に起因して、ノズルからのインク滴の吐出速度やノズルから吐出されるインク滴の直進性がばらつくのを抑制することが可能になり、その結果、印刷品質を確保することが可能になる。すなわち、本発明では、印刷中の所定のタイミングでインク滴の吐出を休止しているノズルの中のインクの粘度の上昇を抑制してノズルの目詰まりを防止することが可能であっても、印刷品質を確保することが可能になる。
本発明において、制御部は、休止ノズルからインク滴が吐出される前の所定時間内に第1吐出エネルギー発生素子が駆動しないように、第1吐出エネルギー発生素子の駆動を停止することが好ましい。このように構成すると、第1吐出エネルギー発生素子の駆動タイミングをずらす場合と比較して、第1吐出エネルギー発生素子の制御が容易になる。
本発明において、ノズルからインク滴が最短周期で連続的に吐出されるときの吐出エネルギー発生素子の駆動周波数を最大駆動周波数とすると、制御部は、印刷時に、第1吐出エネルギー発生素子を最大駆動周波数よりも低い周波数で駆動して休止ノズル内のインクのメニスカスを振動させることが好ましい。本願発明者の検討によると、最大駆動周波数で第1吐出エネルギー発生素子を駆動して休止ノズル内のインクのメニスカスを振動させた場合、第1吐出エネルギー素子の発熱等の影響で、インクが加熱されてインクの溶剤が蒸発し、逆にノズルの中のインクの粘度が上昇するおそれがある。そのため、このように構成すると、印刷中の所定のタイミングでインク滴の吐出を休止しているノズルの中のインクの粘度の上昇を効果的に抑制することが可能になる。
さらに、上記の課題を解決するため、本発明のインクジェットプリンタは、インク滴を吐出して印刷を行うインクジェットプリンタにおいて、インク滴を吐出する複数のノズルと複数のノズルのそれぞれからインク滴を吐出させる複数の吐出エネルギー発生素子と複数のノズル内のそれぞれのインクのメニスカスを振動させる複数のメニスカス振動素子とを有するインクジェットヘッドと、吐出エネルギー発生素子およびメニスカス振動素子を駆動する制御部とを備え、印刷時における所定のタイミングでインク滴の吐出を休止しているノズルを休止ノズルとし、休止ノズル内のメニスカスを振動させるメニスカス振動素子を第1メニスカス振動素子とすると、制御部は、印刷時に、第1メニスカス振動素子を駆動して、休止ノズルからインク滴を吐出させることなく休止ノズル内のメニスカスを振動させるとともに、印刷データに基づいて、休止ノズルからインク滴が吐出される前の所定時間内に第1メニスカス振動素子が駆動しないように、第1メニスカス振動素子の駆動を停止するか、または、第1メニスカス振動素子の駆動タイミングをずらすことを特徴とする。
さらにまた、上記の課題を解決するため、本発明のインクジェットプリンタの制御方法は、インク滴を吐出する複数のノズルと複数のノズルのそれぞれからインク滴を吐出させる複数の吐出エネルギー発生素子と複数のノズル内のそれぞれのインクのメニスカスを振動させる複数のメニスカス振動素子とを有するインクジェットヘッドを備え、吐出エネルギー発生素子を駆動してノズルからインク滴を吐出させて印刷を行うインクジェットプリンタの制御方法であって、印刷時における所定のタイミングでインク滴の吐出を休止しているノズルを休止ノズルとし、休止ノズル内のメニスカスを振動させるメニスカス振動素子を第1メニスカス振動素子とすると、印刷時に、第1メニスカス振動素子を駆動して、休止ノズルからインク滴を吐出させることなく休止ノズル内のメニスカスを振動させるとともに、印刷データに基づいて、休止ノズルからインク滴が吐出される前の所定時間内に第1メニスカス振動素子が駆動しないように、第1メニスカス振動素子の駆動を停止するか、または、第1メニスカス振動素子の駆動タイミングをずらすことを特徴とする。
本発明では、印刷時に、第1メニスカス振動素子を駆動して、休止ノズルからインク滴を吐出させることなく休止ノズル内のインクのメニスカスを振動させている。そのため、本発明では、たとえば、インクジェットプリンタが印刷媒体に対して印刷を行う場合、印刷媒体の印刷中の所定のタイミングでインク滴の吐出を休止しているノズルの中のインクの粘度の上昇を抑制してノズルの目詰まりを防止することが可能になる。
また、本発明では、印刷データに基づいて、休止ノズルからインク滴が吐出される前の所定時間内に第1メニスカス振動素子が駆動しないように、第1メニスカス振動素子の駆動を停止するか、または、第1メニスカス振動素子の駆動タイミングをずらしている。そのため、本発明では、休止ノズル内のインクのメニスカスが振動するように第1メニスカス振動素子を駆動させた後、休止ノズル内のインクのメニスカスの振動がほぼ収束するまでの時間以上の時間に所定時間が設定されていれば、ノズルがインク滴を吐出する際に、メニスカスの振動に起因して、ノズルからのインク滴の吐出速度やノズルから吐出されるインク滴の直進性がばらつくのを抑制することが可能になり、その結果、印刷品質を確保することが可能になる。すなわち、本発明では、印刷中の所定のタイミングでインク滴の吐出を休止しているノズルの中のインクの粘度の上昇を抑制してノズルの目詰まりを防止することが可能であっても、印刷品質を確保することが可能になる。
以上のように、本発明では、オンデマンド型のインクジェットプリンタにおいて、印刷中の所定のタイミングでインク滴の吐出を休止しているノズルの中のインクの粘度の上昇を抑制してノズルの目詰まりを防止することが可能であっても、印刷品質を確保することが可能になる。
本発明の実施の形態にかかるインクジェットプリンタの概略構成を説明するための概略図である。 図1に示すインクジェットヘッドの構成を説明するための概略図である。 図2に示す制御部からピエゾ素子に印加される電圧の波形の一例を示す図である。 図2に示すピエゾ素子に印加される電圧の波形の一例を説明するための図である。 図2に示すピエゾ素子に印加される電圧の波形の一例を説明するための図である。 図5(A)に示す波形の電圧がピエゾ素子に印加されたときの、ノズルからのインク滴の吐出状況を説明するための図である。 図2に示すピエゾ素子に印加される電圧の波形の他の例を説明するための図である。
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。
(インクジェットプリンタの構成)
図1は、本発明の実施の形態にかかるインクジェットプリンタ1の概略構成を説明するための概略図である。図2は、図1に示すインクジェットヘッド3の構成を説明するための概略図である。図3は、図2に示す制御部12からピエゾ素子9に印加される電圧の波形の一例を示す図である。
本形態のインクジェットプリンタ1(以下、「プリンタ1」とする。)は、たとえば、業務用のインクジェットプリンタであり、インク滴を吐出して紙等の印刷媒体2に印刷を行う。また、プリンタ1は、オンデマンド型のインクジェットプリンタであり、印刷媒体2に向かってインク滴を吐出するインクジェットヘッド3と、インクジェットヘッド3が搭載されるキャリッジ4と、キャリッジ4を主走査方向(図1等のY方向)へ移動させるキャリッジ駆動機構(図示省略)と、印刷時の印刷媒体2が載置されるプラテン5とを備えている。
インクジェットヘッド3は、プラテン5の上側に配置されており、プラテン5に載置される印刷媒体2に向かって下側へインク滴を吐出する。また、プリンタ1は、キャリッジ4を主走査方向へ案内するためのガイドレール6と、インクジェットヘッド3に供給されるインクが収容される複数のインクタンク(図示省略)と、プラテン5上に配置される印刷媒体2を、上下方向と主走査方向とに直交する副走査方向(図1等のX方向)へ送る媒体送り機構(図示省略)とを備えている。
インクジェットヘッド3には、インク滴を吐出する複数のノズル3aが形成されている。複数のノズル3aは、副走査方向に配列されており、複数のノズル3aによってノズル列が構成されている。インクジェットヘッド3では、たとえば、複数のノズル列が主走査方向に配列されている。ノズル3aの下端の開口は、インク滴が吐出されるインク吐出口となっている。また、インクジェットヘッド3には、複数のインク室3bが形成されている。複数のノズル3aのそれぞれは、複数のインク室3bのそれぞれに繋がっている。また、インク室3bには、ノズル3aの上端が繋がっている。
インクジェットヘッド3は、ノズル3aからインク滴を吐出させるための複数のピエゾ素子(圧電素子)9と、ピエゾ素子9が取り付けられる振動板10とを備えている。ピエゾ素子9は、圧電体と、圧電体を間に挟む2枚の電極とから構成されている。複数のピエゾ素子9のそれぞれは、複数のインク室3bのそれぞれの壁面に配置されており、複数のノズル3aのそれぞれからインク滴を吐出させる。本形態のピエゾ素子9は、ノズル3aからインク滴を吐出させるための吐出エネルギー発生素子である。
複数のピエゾ素子9は、プリンタ1の制御部12に電気的に接続されている。制御部12は、ピエゾ素子9を駆動してノズル3aからインク滴を吐出させる。制御部12からピエゾ素子9に印加される電圧の波形(電圧波形)は、たとえば、図3に示すように変動する。図3では、ノズル3aからインク滴が最短周期で連続的に吐出されるときに、ピエゾ素子9に印加される電圧の波形を示している。図3に示すように、ノズル3aからインク滴が最短周期で連続的に吐出されるときには、ピエゾ素子9を駆動させる駆動信号SGが一定の周期T1でピエゾ素子9に入力される。すなわち、ノズル3aからインク滴が最短周期で連続的に吐出されるときには、制御部12は、一定の駆動周波数でピエゾ素子9を駆動する。
本形態の駆動信号SGは、ノズル3aからインク滴が吐出するようにピエゾ素子9を変形させるための第1駆動信号SG1と、ノズル3aからインク滴が吐出された後にピエゾ素子9の振動を減衰させるための第2駆動信号SG2とから構成されている。第2駆動信号SG2によるピエゾ素子9の駆動時間は、第1駆動信号SG1によるピエゾ素子9の駆動時間よりも短くなっている。以下の説明では、ノズル3aからインク滴が最短周期で連続的に吐出されるときのピエゾ素子9の駆動周波数を最大駆動周波数とする。最大駆動周波数は、プリンタ1において、ノズル3aから1秒間に吐出可能なインク滴の個数に相当する。すなわち、周期T1は、プリンタ1において、ノズル3aからインク滴を2回吐出させるために必要な最小の時間となっている。
なお、プリンタ1は、ノズル3aに目詰まり等の不具合が発生するのを防止するためのメンテナンスユニット(図示省略)を備えている。メンテナンスユニットは、主走査方向において、印刷媒体2の印刷領域から外れた位置に配置されている。メンテナンスユニットは、たとえば、インクジェットヘッド3の下面を覆ってノズル3aからインクを吸引するためのキャッピング機構等を備えている。
(インクジェットプリンタの制御方法)
図4、図5は、図2に示すピエゾ素子9に印加される電圧の波形の一例を説明するための図である。図6は、図5(A)に示す波形の電圧がピエゾ素子9に印加されたときの、ノズル3aからのインク滴の吐出状況を説明するための図である。
上述のように、プリンタ1は、オンデマンド型のインクジェットプリンタであるため、印刷媒体2の印刷中であっても、所定のタイミングにおいてインク滴の吐出を休止していてインク滴を吐出しないノズル3aが存在する。たとえば、あるピエゾ素子9には、図4(A)の実線で示す駆動信号SGや図5(A)の実線で示す駆動信号SGが制御部12から入力され、このピエゾ素子9に対応するノズル3aは、入力された駆動信号SGに応じて、インク滴を吐出する。
すなわち、あるピエゾ素子9には、周期T1の自然数倍の時間間隔で駆動信号SGが入力され、このピエゾ素子9に対応するノズル3aは、周期T1の自然数倍の時間間隔でインク滴を吐出する。なお、図4(A)の破線で示す駆動信号SGおよび図5(A)の破線で示す駆動信号SGは、便宜上、記載されたものであり、破線で示す駆動信号SGは制御部12からピエゾ素子9に入力されない。破線で示す駆動信号SGが記載されているタイミングでは、ノズル3aは、インク滴の吐出を休止している。
印刷媒体2の印刷時における所定のタイミングでインク滴の吐出を休止しているノズル3aを休止ノズル3aとし、休止ノズル3aからインク滴を吐出させるためのピエゾ素子9を第1ピエゾ素子9とすると、制御部12は、印刷媒体2の印刷時に、第1ピエゾ素子9を最大駆動周波数よりも低い周波数で駆動して、休止ノズル3aからインク滴が吐出しないように休止ノズル3aの中のインクのメニスカスM(図2参照)を振動(微振動)させるとともに、印刷媒体2の印刷データに基づいて、休止ノズル3aからインク滴が吐出される前の所定時間T3内に第1ピエゾ素子9が駆動しないように、第1ピエゾ素子9の駆動を停止している。
すなわち、制御部12は、印刷媒体2の印刷時に、第1ピエゾ素子9を駆動させる駆動信号SG5を、第1ピエゾ素子9を周期T1よりも長い周期T2で、第1ピエゾ素子9に入力して(図4(B)の実線、図5(B)の実線参照)、休止ノズル3aからインク滴を吐出させることなく休止ノズル3aの中のインクのメニスカスMが振動するように第1ピエゾ素子9を振動させている。また、制御部12は、印刷媒体2の印刷時に、印刷媒体2の印刷データに基づいて、休止ノズル3aからインク滴が吐出される前の所定時間T3内に第1ピエゾ素子9が駆動しないように、第1ピエゾ素子9に対する駆動信号SG5の出力を停止している(図4(B)の破線、図5(B)の破線参照)。
なお、図4(B)の破線で示す駆動信号SG5および図5(B)の破線で示す駆動信号SG5は、説明の便宜上、記載されたものであり、破線で示す駆動信号SG5は制御部12から第1ピエゾ素子9に入力されない。また、駆動信号SG5によるピエゾ素子9の駆動時間は、第1駆動信号SG1によるピエゾ素子9の駆動時間よりも短くなっている。
周期T2は、たとえば、周期T1の2倍の周期である。すなわち、制御部12は、印刷媒体2の印刷時に、第1ピエゾ素子9を最大駆動周波数の1/2の周波数で駆動する。所定時間T3は、たとえば、周期T1の3倍の時間であり、制御部12は、休止ノズル3aからインク滴が吐出される前の、3ドット分の時間では、第1ピエゾ素子9の駆動を停止している(図6参照)。なお、図6では、ノズル列を構成する4個のノズル3aに対応するピエゾ素子9に図5(A)に示す波形の電圧が印加されたときの、4個のノズル3aからのインク滴の吐出状況を模式的に示しており、実線で示すドットが印刷媒体2に印刷されるドットである。
また、所定時間T3は、実験で求められた値であり、駆動信号SG5が第1ピエゾ素子9に入力された後、所定時間T3が経過すれば、それ以後に駆動信号SGがこの第1ピエゾ素子9に入力されて休止ノズル3aが吐出したインク滴の吐出速度は、大きく変動することはなく安定するが、駆動信号SG5が第1ピエゾ素子9に入力された後、所定時間T3が経過する前に駆動信号SGがこの第1ピエゾ素子9に入力されて休止ノズル3aが吐出したインク滴の吐出速度は、駆動信号SG5が第1ピエゾ素子9に入力された後の経過時間に応じて大きく変動する。
すなわち、所定時間T3は、駆動信号SG5が第1ピエゾ素子9に入力された後、駆動信号SGがこの第1ピエゾ素子9に入力されて休止ノズル3aがインク滴を吐出するまでの時間以上の時間であって、かつ、休止ノズル3aが吐出したインク滴の吐出速度が、第1ピエゾ素子9に駆動信号SG5が入力された後の経過時間に応じて大きく変動することなく安定する時間以上の時間に設定されている。すなわち、所定時間T3は、駆動信号SG5が第1ピエゾ素子9に入力された後、休止ノズル3aの中のインクのメニスカスMの振動がほぼ収束するまでの時間以上の時間に設定されている。
(本形態の主な効果)
以上説明したように、本形態では、制御部12は、印刷媒体2の印刷時に、第1ピエゾ素子9を駆動して、休止ノズル3aからインク滴が吐出しないように休止ノズル3aの中のインクのメニスカスMを振動させている。そのため、本形態では、印刷媒体2の印刷中の所定のタイミングでインク滴の吐出を休止している休止ノズル3aの中のインクの粘度の上昇を抑制して休止ノズル3aの目詰まりを防止することが可能になる。
また、本形態では、制御部12は、印刷媒体2の印刷時に、印刷媒体2の印刷データに基づいて、休止ノズル3aからインク滴が吐出される前の所定時間T3内に第1ピエゾ素子9が駆動しないように、第1ピエゾ素子9の駆動を停止している。また、本形態では、所定時間T3は、駆動信号SG5が第1ピエゾ素子9に入力された後、休止ノズル3aの中のインクのメニスカスMの振動がほぼ収束するまでの時間以上の時間に設定されており、駆動信号SG5が第1ピエゾ素子9に入力された後、所定時間T3が経過すれば、休止ノズル3aの中のインクのメニスカスMの振動はほぼ収束している。
そのため、本形態では、ノズル3aがインク滴を吐出する際に、メニスカスMの振動に起因して、ノズル3aからのインク滴の吐出速度やノズル3aから吐出されるインク滴の直進性がばらつくのを抑制することが可能になり、その結果、印刷媒体2の印刷品質を確保することが可能になる。すなわち、本形態では、休止ノズル3aの中のインクの粘度の上昇を抑制して休止ノズル3aの目詰まりを防止することが可能であっても、印刷媒体2の印刷品質を確保することが可能になる。
また、本形態では、印刷媒体2の印刷時に、休止ノズル3aからインク滴が吐出される前の所定時間T3内に第1ピエゾ素子9が駆動しないように、第1ピエゾ素子9の駆動を停止しているため、プリンタ1の消費電力を低減することが可能になる。また、本形態では、所定時間T3を適切な時間に設定すれば、ノズル3aがインク滴を吐出する際に、メニスカスMの振動を収束させることが可能になるため、メニスカスMを振動させる際に第1ピエゾ素子9に印加される電圧を比較的自由に設定することが可能になる。
本形態では、制御部12は、印刷媒体2の印刷時に、第1ピエゾ素子9を最大駆動周波数よりも低い周波数で駆動して休止ノズル3aの中のインクのメニスカスMを振動させている。そのため、本形態では、休止ノズル3aの中のインクの粘度の上昇を効果的に抑制することが可能になる。すなわち、本願発明者の検討によると、最大駆動周波数で第1ピエゾ素子9を駆動して休止ノズル3aの中のインクのメニスカスMを振動させた場合、第1ピエゾ素子9の発熱の影響で、インクが加熱されてインクの溶剤が蒸発し、逆に休止ノズル3aの中のインクの粘度が上昇するおそれがあるが、本形態では、第1ピエゾ素子9を最大駆動周波数よりも低い周波数で駆動して休止ノズル3aの中のインクのメニスカスMを振動させているため、休止ノズル3aの中のインクの粘度の上昇を効果的に抑制することが可能になる。
(他の実施の形態)
上述した形態は、本発明の好適な形態の一例ではあるが、これに限定されるものではなく本発明の要旨を変更しない範囲において種々変形実施が可能である。
上述した形態において、制御部12は、印刷媒体2の印刷時に、第1ピエゾ素子9を最大駆動周波数の1/2よりも低い周波数で駆動しても良い。すなわち、周期T2は、周期T1の2倍を超える周期であっても良い。たとえば、制御部12は、印刷媒体2の印刷時に、第1ピエゾ素子9を最大駆動周波数の1/4の周波数で駆動しても良い。すなわち、周期T2は、周期T1の4倍の周期であっても良い。また、上述した形態において、制御部12は、印刷媒体2の印刷時に、第1ピエゾ素子9を最大駆動周波数で駆動しても良い。また、制御部12は、印刷媒体2の印刷時に、第1ピエゾ素子9を不定期的に駆動しても良い。すなわち、印刷媒体2の印刷時に駆動される第1ピエゾ素子9は、周期的に駆動されなくても良い。
上述した形態において、制御部12は、印刷媒体2の印刷時に、印刷媒体2の印刷データに基づいて、休止ノズル3aからインク滴が吐出される前の所定時間T3内に第1ピエゾ素子9が駆動しないように、第1ピエゾ素子9の駆動タイミングをずらしても良い。たとえば、制御部12は、図7の破線で示す駆動信号SG5の発生タイミングを図7の二点鎖線で示す駆動信号SG5の発生タイミングにずらしても良い。なお、図7では、周期T2は、周期T1の4倍の周期となっている。
この場合であっても、休止ノズル3aからインク滴が吐出される前の所定時間T3内に第1ピエゾ素子9が駆動しないため、上述した形態と同様の効果を得ることができる。ただし、上述した形態のように、休止ノズル3aからインク滴が吐出される前の所定時間T3内に第1ピエゾ素子9が駆動しないように、第1ピエゾ素子9の駆動を停止している場合には、第1ピエゾ素子9の駆動タイミングをずらす場合と比較して、第1ピエゾ素子9の制御が容易になるとともに、プリンタ1の消費電力を低減することが可能になる。
上述した形態では、ノズル3aからインク滴を吐出させるためのピエゾ素子9を用いて、休止ノズル3aからインク滴が吐出しないように休止ノズル3aの中のインクのメニスカスMを振動させているが、インクジェットヘッド3は、複数のピエゾ素子9に加えて、複数のノズル3aの中のそれぞれのインクのメニスカスMを振動させる複数のメニスカス振動素子を備えていても良い。メニスカス振動素子は、たとえば、ピエゾ素子である。また、複数のメニスカス振動素子は、制御部12に電気的に接続されており、制御部12は、メニスカス振動素子を駆動する。
この場合、休止ノズル3aの中のメニスカスMを振動させるメニスカス振動素子を第1メニスカス振動素子とすると、制御部12は、印刷媒体2の印刷時に、第1メニスカス振動素子を最大駆動周波数よりも低い周波数で駆動して、休止ノズル3aからインク滴が吐出しないように休止ノズル3aの中のメニスカスMを振動させるとともに、印刷媒体2の印刷データに基づいて、休止ノズル3aからインク滴が吐出される前の所定時間T3内に第1メニスカス振動素子が駆動しないように、第1メニスカス振動素子の駆動を停止するか、または、第1メニスカス振動素子の駆動タイミングをずらしている。
この場合であっても、印刷媒体2の印刷時に、第1メニスカス振動素子を駆動して、休止ノズル3aの中のメニスカスMを振動させているため、上述した形態と同様に、休止ノズル3aの中のインクの粘度の上昇を抑制して休止ノズル3aの目詰まりを防止することが可能になる。また、この場合であっても、印刷媒体2の印刷時に、印刷媒体2の印刷データに基づいて、休止ノズル3aからインク滴が吐出される前の所定時間T3内に第1メニスカス振動素子が駆動しないように、第1メニスカス振動素子の駆動を停止するか、または、第1メニスカス振動素子の駆動タイミングをずらしているため、上述した形態と同様に、ノズル3aからのインク滴の吐出速度やノズル3aから吐出されるインク滴の直進性のばらつきを抑制することが可能になり、その結果、印刷媒体2の印刷品質を確保することが可能になる。なお、制御部12は、印刷媒体2の印刷時に、第1メニスカス振動素子を最大駆動周波数で駆動しても良い。また、制御部12は、印刷媒体2の印刷時に、第1メニスカス振動素子を不定期的に駆動しても良い。
上述した形態では、ノズル3aからインク滴を吐出させるための吐出エネルギー発生素子は、ピエゾ素子であるが、ノズル3aからインク滴を吐出させるための吐出エネルギー発生素子は、ヒータ(発熱素子)であっても良い。すなわち、上述した形態では、プリンタ1は、ピエゾ方式によってノズル3aからインク滴を吐出しているが、プリンタ1は、サーマル方式によってノズル3aからインク滴を吐出しても良い。また、上述のメニスカス振動素子がヒータ(発熱素子)であっても良い。
上述した形態では、プリンタ1は、インクジェットヘッド3が搭載されるキャリッジ4が主走査方向に移動するシリアルヘッド方式のプリンタであるが、プリンタ1は、ラインヘッド方式のプリンタであっても良い。すなわち、プリンタ1は、上述のキャリッジ4およびキャリッジ4に搭載されるインクジェットヘッド3に代えて、印刷媒体2の幅と同等の長さを有するインクジェッドヘッド(ラインヘッド)を備えていても良い。また、上述した形態において、プリンタ1は、三次元造形物を造形する3Dプリンタであっても良い。
1 プリンタ(インクジェットプリンタ)
3 インクジェットヘッド
3a ノズル
9 ピエゾ素子(吐出エネルギー発生素子)
12 制御部
M メニスカス
T3 所定時間

Claims (6)

  1. インク滴を吐出して印刷を行うインクジェットプリンタにおいて、
    インク滴を吐出する複数のノズルおよび複数の前記ノズルのそれぞれからインク滴を吐出させるための複数の吐出エネルギー発生素子を有するインクジェットヘッドと、前記吐出エネルギー発生素子を駆動して前記ノズルからインク滴を吐出させるための制御部とを備え、
    印刷時における所定のタイミングでインク滴の吐出を休止している前記ノズルを休止ノズルとし、前記休止ノズルからインク滴を吐出させるための前記吐出エネルギー発生素子を第1吐出エネルギー発生素子とすると、
    前記制御部は、印刷時に、前記第1吐出エネルギー発生素子を駆動して、前記休止ノズルからインク滴を吐出させることなく前記休止ノズル内のインクのメニスカスを振動させるとともに、印刷データに基づいて、前記休止ノズルからインク滴が吐出される前の所定時間内に前記第1吐出エネルギー発生素子が駆動しないように、前記第1吐出エネルギー発生素子の駆動を停止するか、または、前記第1吐出エネルギー発生素子の駆動タイミングをずらすことを特徴とするインクジェットプリンタ。
  2. 前記制御部は、前記休止ノズルからインク滴が吐出される前の所定時間内に前記第1吐出エネルギー発生素子が駆動しないように、前記第1吐出エネルギー発生素子の駆動を停止することを特徴とする請求項1記載のインクジェットプリンタ。
  3. 前記ノズルからインク滴が最短周期で連続的に吐出されるときの前記吐出エネルギー発生素子の駆動周波数を最大駆動周波数とすると、
    前記制御部は、印刷時に、前記第1吐出エネルギー発生素子を前記最大駆動周波数よりも低い周波数で駆動して前記休止ノズル内のインクのメニスカスを振動させることを特徴とする請求項1または2記載のインクジェットプリンタ。
  4. インク滴を吐出して印刷を行うインクジェットプリンタにおいて、
    インク滴を吐出する複数のノズルと複数の前記ノズルのそれぞれからインク滴を吐出させる複数の吐出エネルギー発生素子と複数の前記ノズル内のそれぞれのインクのメニスカスを振動させる複数のメニスカス振動素子とを有するインクジェットヘッドと、前記吐出エネルギー発生素子および前記メニスカス振動素子を駆動する制御部とを備え、
    印刷時における所定のタイミングでインク滴の吐出を休止している前記ノズルを休止ノズルとし、前記休止ノズル内の前記メニスカスを振動させる前記メニスカス振動素子を第1メニスカス振動素子とすると、
    前記制御部は、印刷時に、前記第1メニスカス振動素子を駆動して、前記休止ノズルからインク滴を吐出させることなく前記休止ノズル内の前記メニスカスを振動させるとともに、印刷データに基づいて、前記休止ノズルからインク滴が吐出される前の所定時間内に前記第1メニスカス振動素子が駆動しないように、前記第1メニスカス振動素子の駆動を停止するか、または、前記第1メニスカス振動素子の駆動タイミングをずらすことを特徴とするインクジェットプリンタ。
  5. インク滴を吐出する複数のノズルおよび複数の前記ノズルのそれぞれからインク滴を吐出させるための複数の吐出エネルギー発生素子を有するインクジェットヘッドを備え、前記吐出エネルギー発生素子を駆動して前記ノズルからインク滴を吐出させて印刷を行うインクジェットプリンタの制御方法であって、
    印刷時における所定のタイミングでインク滴の吐出を休止している前記ノズルを休止ノズルとし、前記休止ノズルからインク滴を吐出させるための前記吐出エネルギー発生素子を第1吐出エネルギー発生素子とすると、
    印刷時に、前記第1吐出エネルギー発生素子を駆動して、前記休止ノズルからインク滴を吐出させることなく前記休止ノズル内のインクのメニスカスを振動させるとともに、印刷データに基づいて、前記休止ノズルからインク滴が吐出される前の所定時間内に前記第1吐出エネルギー発生素子が駆動しないように、前記第1吐出エネルギー発生素子の駆動を停止するか、または、前記第1吐出エネルギー発生素子の駆動タイミングをずらすことを特徴とするインクジェットプリンタの制御方法。
  6. インク滴を吐出する複数のノズルと複数の前記ノズルのそれぞれからインク滴を吐出させる複数の吐出エネルギー発生素子と複数の前記ノズル内のそれぞれのインクのメニスカスを振動させる複数のメニスカス振動素子とを有するインクジェットヘッドを備え、前記吐出エネルギー発生素子を駆動して前記ノズルからインク滴を吐出させて印刷を行うインクジェットプリンタの制御方法であって、
    印刷時における所定のタイミングでインク滴の吐出を休止している前記ノズルを休止ノズルとし、前記休止ノズル内の前記メニスカスを振動させる前記メニスカス振動素子を第1メニスカス振動素子とすると、
    印刷時に、前記第1メニスカス振動素子を駆動して、前記休止ノズルからインク滴を吐出させることなく前記休止ノズル内の前記メニスカスを振動させるとともに、印刷データに基づいて、前記休止ノズルからインク滴が吐出される前の所定時間内に前記第1メニスカス振動素子が駆動しないように、前記第1メニスカス振動素子の駆動を停止するか、または、前記第1メニスカス振動素子の駆動タイミングをずらすことを特徴とするインクジェットプリンタの制御方法。
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