JP2021030520A - Inkjet printer and control method for inkjet printer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、インク滴を吐出するインクジェットヘッドを備えるインクジェットプリンタに関する。また、本発明は、インク滴を吐出するインクジェットヘッドを備えるインクジェットプリンタの制御方法に関する。 The present invention relates to an inkjet printer including an inkjet head that ejects ink droplets. The present invention also relates to a method for controlling an inkjet printer including an inkjet head that ejects ink droplets.
従来、インクジェットプリンタに用いられるピエゾ方式のインクジェットヘッドが知られている(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ヘッドは、ノズルからインク滴を吐出させる圧電素子を備えている。このインクジェットヘッドでは、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において、ノズルからインク滴が吐出しない程度に圧電素子を振動させてノズルの中でインクのメニスカスを微振動させている。そのため、このインクジェットヘッドでは、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、このノズルの目詰まりを抑制することが可能になっている。 Conventionally, a piezo type inkjet head used in an inkjet printer is known (see, for example, Patent Document 1). The inkjet head described in Patent Document 1 includes a piezoelectric element that ejects ink droplets from a nozzle. In this inkjet head, in a nozzle in which ink droplets are not ejected at a predetermined timing during printing of a printing medium, the piezoelectric element is vibrated to the extent that ink droplets are not ejected from the nozzles to cause ink meniscus in the nozzles. It is vibrating slightly. Therefore, in this inkjet head, it is possible to suppress an increase in the viscosity of the ink in the nozzle in which the ejection of ink droplets is stopped, and to suppress clogging of the nozzle.
特許文献1に記載のインクジェットヘッドでは、上述のように、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において、ノズルからインク滴が吐出しない程度に圧電素子を振動させてノズルの中でインクのメニスカスを微振動させているため、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抑制することが可能になっている。一方で、このインクジェットヘッドでは、インク滴の吐出を休止しているノズルにおいて、常時、圧電素子を振動させてノズルの中でインクのメニスカスを微振動させているため、圧電素子の寿命が短くなって、その結果、インクジェットヘッドの寿命が短くなるおそれがある。 In the inkjet head described in Patent Document 1, as described above, in a nozzle in which ink droplets are not ejected at a predetermined timing during printing, the piezoelectric element is vibrated to such an extent that ink droplets are not ejected from the nozzle. Since the ink meniscus is slightly vibrated in the ink, it is possible to suppress the increase in the viscosity of the ink in the nozzle that has stopped ejecting ink droplets and suppress the clogging of the nozzle. There is. On the other hand, in this inkjet head, in the nozzle in which the ejection of ink droplets is stopped, the piezoelectric element is constantly vibrated to slightly vibrate the ink meniscus in the nozzle, so that the life of the piezoelectric element is shortened. As a result, the life of the inkjet head may be shortened.
そこで、本発明の課題は、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目詰まりを抑制することが可能であっても、インクジェットヘッドの寿命を延ばす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、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目詰まりを抑制することが可能であっても、インクジェットヘッドの寿命を延ばす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。 Therefore, an object of the present invention is to extend the life of an inkjet head even if it is possible to suppress clogging of nozzles that stop ejecting ink droplets at a predetermined timing during printing. To provide a printer. Another object of the present invention is that the life of the inkjet head can be extended even if it is possible to suppress clogging of the nozzles that stop ejecting ink droplets at a predetermined timing during printing. The purpose is to provide a control method for an inkjet printer.
上記の課題を解決するため、本願発明者は、種々の検討を行った。具体的には、本願発明者は、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においてノズル内のインクのメニスカスを振動させる動作を常時行わなくても、インク滴の吐出を休止しているノズルの目詰まりを抑制することが可能となる種々の方策を検討した。 In order to solve the above problems, the inventor of the present application has conducted various studies. Specifically, the inventor of the present application ejects ink droplets even if the operation of vibrating the meniscus of the ink in the nozzle is not always performed in the nozzle in which the ejection of ink droplets is stopped at a predetermined timing during printing. We investigated various measures that can suppress the clogging of the idle nozzles.
その結果、本願発明者は、主走査方向においてインクジェットヘッドによる印刷が行われる印刷領域から外れているメンテナンス位置まで移動していたインクジェットヘッドを印刷領域に移動させる前に、インクジェットヘッドのノズルからインク滴を吐出させることなくノズル内のインクのメニスカスを振動させるメニスカス振動動作を行えば、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においてメニスカス振動動作を行わなくても、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目詰まりを抑制することが可能であることを知見するに至った。 As a result, the inventor of the present application drops ink from the nozzle of the inkjet head before moving the inkjet head, which has been moved to the maintenance position outside the printing area where printing by the inkjet head is performed in the main scanning direction, to the printing area. If the meniscus vibration operation that vibrates the ink meniscus in the nozzle without ejecting is performed, printing is being performed even if the meniscus vibration operation is not performed in the nozzle that pauses the ejection of ink droplets at a predetermined timing during printing. It has been found that it is possible to suppress clogging of a nozzle that has stopped ejecting ink droplets at a predetermined timing.
本発明のインクジェットプリンタは、かかる新たな知見に基づくものであり、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が形成されるインクジェットヘッドと、インクジェットヘッドが搭載されるキャリッジと、キャリッジを主走査方向に往復移動させるキャリッジ駆動機構と、複数のノズルの目詰まりを防止するためのメンテナンスユニットと、インクジェットプリンタを制御する制御部とを備え、インクジェットヘッドは、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備え、主走査方向においてインクジェットヘッドによる印刷が行われる領域を印刷領域とすると、メンテナンスユニットは、主走査方向において印刷領域から外れているメンテナンス位置に設置され、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ことなくノズル内のインクのメニスカスを振動させる動作をメニスカス振動動作とすると、制御部は、メンテナンス位置まで移動していたインクジェットヘッドを印刷領域に移動させる前のみにメニスカス振動動作を行うことを特徴とする。 The inkjet printer of the present invention is based on such a new finding. In an inkjet printer that ejects ink droplets for printing, an inkjet head in which a plurality of nozzles for ejecting ink droplets are formed and an inkjet head are mounted. A plurality of inkjet heads are provided, including a carriage to be printed, a carriage drive mechanism for reciprocating the carriage in the main scanning direction, a maintenance unit for preventing clogging of a plurality of nozzles, and a control unit for controlling an inkjet printer. If a plurality of ejection energy generating elements for ejecting ink droplets from each of the nozzles of the above are provided and the area where printing by the inkjet head is performed in the main scanning direction is set as the printing area, the maintenance unit can be used from the printing area in the main scanning direction. Assuming that the operation of vibrating the meniscus of the ink in the nozzle without ejecting ink droplets from the nozzle by driving the ejection energy generating element, which is installed at the off-maintenance position, is the meniscus vibration operation, the control unit moves to the maintenance position. It is characterized in that the meniscus vibration operation is performed only before the moving inkjet head is moved to the print area.
また、本発明のインクジェットプリンタの制御方法は、上述の新たな知見に基づくものであり、インク滴を吐出する複数のノズルが形成されるインクジェットヘッドと、インクジェットヘッドが搭載されるキャリッジと、キャリッジを主走査方向に往復移動させるキャリッジ駆動機構と、複数のノズルの目詰まりを防止するためのメンテナンスユニットとを備え、インクジェットヘッドは、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備え、主走査方向においてインクジェットヘッドによる印刷が行われる領域を印刷領域とすると、メンテナンスユニットは、主走査方向において印刷領域から外れているメンテナンス位置に設置されているインクジェットプリンタの制御方法であって、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ことなくノズル内のインクのメニスカスを振動させる動作をメニスカス振動動作とすると、メンテナンス位置まで移動していたインクジェットヘッドを印刷領域に移動させる前のみにメニスカス振動動作を行うことを特徴とする。 Further, the control method of the inkjet printer of the present invention is based on the above-mentioned new findings, and includes an inkjet head in which a plurality of nozzles for ejecting ink droplets are formed, a carriage on which the inkjet head is mounted, and a carriage. Equipped with a carriage drive mechanism that reciprocates in the main scanning direction and a maintenance unit for preventing clogging of a plurality of nozzles, the inkjet head has a plurality of ejection energies for ejecting ink droplets from each of the plurality of nozzles. Assuming that the area in which the generation element is provided and printing by the inkjet head is performed in the main scanning direction is the printing area, the maintenance unit is a control method of an inkjet printer installed at a maintenance position outside the printing area in the main scanning direction. Therefore, if the operation of driving the ejection energy generating element to vibrate the meniscus of the ink in the nozzle without ejecting ink droplets from the nozzle is the meniscus vibration operation, the inkjet head that has moved to the maintenance position is moved to the print area. It is characterized in that the meniscus vibration operation is performed only before moving.
本発明では、メンテナンス位置まで移動していたインクジェットヘッドを印刷領域に移動させる前に、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ことなくノズル内のインクのメニスカスを振動させるメニスカス振動動作を行っている。そのため、本発明では、印刷領域で印刷を行っているとき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においてメニスカス振動動作を行わなくても、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目詰まりを抑制することが可能になる。 In the present invention, the meniscus vibration that drives the ejection energy generating element to vibrate the meniscus of the ink in the nozzle without ejecting ink droplets from the nozzle before moving the inkjet head that has been moved to the maintenance position to the printing area. It is working. Therefore, in the present invention, even if the meniscus vibration operation is not performed in the nozzle that pauses the ejection of ink droplets at a predetermined timing when printing is performed in the printing area, the ink droplets are discharged at a predetermined timing during printing. It is possible to suppress clogging of the nozzle that has stopped discharging.
また、本発明では、メンテナンス位置まで移動していたインクジェットヘッドを印刷領域に移動させる前のみにメニスカス振動動作を行っており、印刷領域で印刷を行っているとき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においてメニスカス振動動作を行っていない。そのため、本発明では、吐出エネルギー発生素子が駆動する頻度を低減することが可能になる。したがって、本発明では、吐出エネルギー発生素子の寿命を延ばすことが可能になり、その結果、インクジェットヘッドの寿命を延ばすことが可能になる。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目詰まりを抑制することが可能であっても、インクジェットヘッドの寿命を延ばすことが可能になる。 Further, in the present invention, the meniscus vibration operation is performed only before the inkjet head that has been moved to the maintenance position is moved to the print area, and ink droplets are ejected at a predetermined timing when printing is performed in the print area. The meniscus vibration operation is not performed in the nozzle that is inactive. Therefore, in the present invention, it is possible to reduce the frequency with which the discharge energy generating element is driven. Therefore, in the present invention, it is possible to extend the life of the ejection energy generating element, and as a result, it is possible to extend the life of the inkjet head. That is, in the present invention, it is possible to extend the life of the inkjet head even if it is possible to suppress clogging of the nozzles that have stopped ejecting ink droplets at a predetermined timing during printing.
本発明において、制御部は、メニスカス振動動作を行った後、インクジェットヘッドを印刷領域に移動させる前に、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強制的に吐出させる振動後フラッシング動作を行うことが好ましい。本願発明者の検討によれば、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においてメニスカス振動動作を行わなくても、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目詰まりを効果的に抑制することが可能になる。 In the present invention, the control unit performs a post-vibration flushing operation in which the ejection energy generating element is driven to forcibly eject ink droplets from the nozzle after the meniscus vibration operation is performed and before the inkjet head is moved to the printing area. It is preferable to do so. According to the study of the inventor of the present application, with this configuration, the ink is ink at a predetermined timing during printing even if the meniscus vibration operation is not performed at the nozzle in which the ejection of ink droplets is stopped at a predetermined timing during printing. It becomes possible to effectively suppress the clogging of the nozzle in which the ejection of droplets is stopped.
本発明において、たとえば、制御部は、インクジェットヘッドがメンテナンス位置に配置された状態で、メニスカス振動動作を行う前に、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強制的に吐出させる振動前フラッシング動作を行っている。 In the present invention, for example, the control unit drives the ejection energy generating element to forcibly eject ink droplets from the nozzle before the meniscus vibration operation is performed in the state where the inkjet head is arranged at the maintenance position. Flushing operation is performed.
また、本発明において、たとえば、メンテナンスユニットは、複数のノズルが配列されるインクジェットヘッドのノズル面を下側から覆うためのキャップ部材を備え、キャップ部材は、キャップ部材がノズル面を下側から覆うキャップ位置とキャップ部材がノズル面から離れるように退避する退避位置との間で移動可能となっており、制御部は、メンテナンス位置までインクジェットヘッドを移動させるとともに退避位置に配置されるキャップ部材をキャップ位置に移動させてキャップ部材によってノズル面を下側から覆い、その後、メンテナンス位置まで移動させたインクジェットヘッドを印刷領域に戻す前に、振動前フラッシング動作を行うとともに、振動前フラッシング動作が終わると、メンテナンス位置まで移動させたインクジェットヘッドを印刷領域に戻す前の所定のタイミングで、キャップ位置に配置されるキャップ部材を退避位置に移動させ、その後、メニスカス振動動作を行っている。 Further, in the present invention, for example, the maintenance unit includes a cap member for covering the nozzle surface of the inkjet head in which a plurality of nozzles are arranged from below, and the cap member covers the nozzle surface from below. It is possible to move between the cap position and the retracted position where the cap member retracts so as to move away from the nozzle surface, and the control unit moves the inkjet head to the maintenance position and caps the cap member placed in the retracted position. Before returning the inkjet head moved to the position and covering the nozzle surface from below with the cap member and then returning to the print area, the pre-vibration flushing operation is performed, and when the pre-vibration flushing operation is completed, The cap member arranged at the cap position is moved to the retracted position at a predetermined timing before the inkjet head moved to the maintenance position is returned to the printing area, and then the meniscus vibration operation is performed.
本発明において、たとえば、メンテナンスユニットは、複数のノズルが配列されるインクジェットヘッドのノズル面を下側から覆うためのキャップ部材を備え、キャップ部材は、キャップ部材がノズル面を下側から覆うキャップ位置とキャップ部材がノズル面から離れるように退避する退避位置との間で移動可能となっており、制御部は、メンテナンス位置までインクジェットヘッドを移動させた後もキャップ部材を退避位置に配置した状態にするとともに、メンテナンス位置まで移動させたインクジェットヘッドを印刷領域に戻す前に、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強制的に吐出させる振動前フラッシング動作を行うことなく、メニスカス振動動作を行っても良い。 In the present invention, for example, the maintenance unit includes a cap member for covering the nozzle surface of the inkjet head in which a plurality of nozzles are arranged from below, and the cap member is a cap position where the cap member covers the nozzle surface from below. It is possible to move between the cap member and the retracted position where the cap member retracts so as to move away from the nozzle surface, and the control unit keeps the cap member in the retracted position even after moving the inkjet head to the maintenance position. At the same time, before returning the inkjet head moved to the maintenance position to the printing area, the meniscus vibration operation is performed without performing the pre-vibration flushing operation in which the ejection energy generating element is driven to forcibly eject ink droplets from the nozzles. You may go.
本発明において、印刷時に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、メニスカス振動動作を行うときに最大駆動周波数で吐出エネルギー発生素子を駆動することが好ましい。このように構成すると、メニスカス振動動作を行うときのインクジェットプリンタの制御を容易にすることが可能になる。 In the present invention, assuming that the drive frequency of the ejection energy generating element when ink droplets are continuously ejected from the nozzle in the shortest cycle during printing is the maximum drive frequency, the control unit performs the meniscus vibration operation at the maximum drive frequency. It is preferable to drive the discharge energy generating element with. With such a configuration, it becomes possible to facilitate the control of the inkjet printer when performing the meniscus vibration operation.
本発明において、たとえば、インクジェットプリンタでは、所定の最大駆動周波数である第1最大駆動周波数に基づいて吐出エネルギー発生素子を駆動する第1印刷モードによる印刷と、第1最大駆動周波数よりも周波数が高い最大駆動周波数である第2最大駆動周波数に基づいて吐出エネルギー発生素子を駆動する第2印刷モードによる印刷とが可能となっており、制御部は、第1印刷モードによる印刷が印刷領域で行われる直前のメニスカス振動動作では、第1最大駆動周波数で吐出エネルギー発生素子を駆動し、第2印刷モードによる印刷が印刷領域で行われる直前のメニスカス振動動作では、第2最大駆動周波数で吐出エネルギー発生素子を駆動する。 In the present invention, for example, in an inkjet printer, printing in the first print mode in which the ejection energy generating element is driven based on the first maximum drive frequency, which is a predetermined maximum drive frequency, and a frequency higher than the first maximum drive frequency. Printing in the second print mode in which the ejection energy generating element is driven based on the second maximum drive frequency, which is the maximum drive frequency, is possible, and the control unit prints in the first print mode in the print area. In the immediately preceding meniscus vibration operation, the discharge energy generating element is driven at the first maximum drive frequency, and in the meniscus vibration operation immediately before printing in the second print mode is performed in the print area, the discharge energy generating element is driven at the second maximum drive frequency. To drive.
本発明において、インクジェットヘッドは、たとえば、紫外線硬化型のインクを吐出する。この場合には、インクジェットヘッドから吐出されるインクが水系のインクである場合と比較して、インクの粘度が経時的に上昇しにくいため、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においてメニスカス振動動作を行わなくても、インク滴の吐出を休止しているノズルの目詰まりを抑制しやすくなる。 In the present invention, the inkjet head ejects, for example, ultraviolet curable ink. In this case, since the viscosity of the ink is less likely to increase over time as compared with the case where the ink ejected from the inkjet head is a water-based ink, the ejection of ink droplets is stopped at a predetermined timing during printing. Even if the meniscus vibration operation is not performed on the nozzle, it becomes easy to suppress the clogging of the nozzle that has stopped ejecting ink droplets.
以上のように、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目詰まりを抑制することが可能であっても、インクジェットヘッドの寿命を延ばすことが可能になる。 As described above, in the present invention, it is possible to extend the life of the inkjet head even if it is possible to suppress clogging of the nozzles that stop ejecting ink droplets at a predetermined timing during printing. Become.
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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(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6から圧電素子11に印加される電圧の波形の例を説明するための図である。
(Configuration of inkjet printer)
FIG. 1 is a schematic diagram for explaining a schematic configuration of an inkjet printer 1 according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a schematic view for explaining the configuration of the
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。プリンタ1は、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(以下、「ヘッド3」とする。)と、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のY方向)に往復移動させるキャリッジ駆動機構5と、プリンタ1を制御する制御部6とを備えている。
The inkjet printer 1 of this embodiment (hereinafter referred to as "printer 1") is, for example, a commercial inkjet printer, which ejects ink droplets to print on a
また、プリンタ1は、印刷時の印刷媒体2が載置されるプラテン8と、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9と、プラテン8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のX方向)へ送る媒体送り機構(図示省略)とを備えている。さらに、プリンタ1は、ヘッド3に形成される後述の複数のノズル3aの目詰まりを防止するためのメンテナンスユニット10を備えている。なお、プリンタ1は、プラテン8および媒体送り機構に代えて、印刷媒体2が載置されるテーブルと、このテーブルを副走査方向に移動させるテーブル駆動機構とを備えていても良い。
Further, the printer 1 raises and lowers the
ヘッド3は、プラテン8の上側に配置されている。ヘッド3は、プラテン8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。本形態のヘッド3は、紫外線硬化型のインク(UVインク)を吐出する。キャリッジ駆動機構5は、たとえば、2個のプーリと、2個のプーリに架け渡されるとともに一部がキャリッジ4に固定されるベルトと、プーリを回転させるモータとを備えている。
The
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。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。また、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。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。ヘッド3の下面は、複数のノズル3aが配列されるノズル面3cとなっている。
A plurality of
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圧電素子(ピエゾ素子)11と、圧電素子11が取り付けられる振動板12とを備えている。圧電素子11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。複数の圧電素子11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。本形態の圧電素子11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。
The
複数の圧電素子11は、制御部6に電気的に接続されている。制御部6には、印刷媒体2に印刷を行うための印刷データがプリンタ1の上位装置(図示省略)から入力される。制御部6は、入力された印刷データに基づいて圧電素子11を駆動してノズル3aからインク滴を吐出させる。プリンタ1では、キャリッジ4の移動速度を変更することなく圧電素子11の駆動周波数を変更してノズル3aから吐出されるインク滴の吐出タイミングを変更することで、印刷媒体2に印刷される画像の解像度を変更することが可能になっている。たとえば、プリンタ1では、所定の解像度で印刷媒体2の印刷を行う第1印刷モードによる印刷媒体2の印刷と、第1印刷モードよりも高い解像度で印刷媒体2の印刷を行う第2印刷モードによる印刷媒体2の印刷とが可能となっている。
The plurality of
第1印刷モードで印刷が行われるときに制御部6から圧電素子11に印加される電圧の波形(電圧波形)は、たとえば、図3(A)に示すように変動する。図3(A)では、第1印刷モードにおいてノズル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、圧電素子11に印加される電圧の波形を示している。図3(A)に示すように、第1印刷モードにおいてノズル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、圧電素子11を駆動させる駆動信号SG1が一定の周期T1で圧電素子11に入力される。
The waveform (voltage waveform) of the voltage applied from the
また、第2印刷モードで印刷が行われるときに制御部6から圧電素子11に印加される電圧の波形(電圧波形)は、たとえば、図3(B)に示すように変動する。図3(B)では、第2印刷モードにおいてノズル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、圧電素子11に印加される電圧の波形を示している。図3(B)に示すように、第2印刷モードにおいてノズル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、圧電素子11を駆動させる駆動信号SG2が一定の周期T2で圧電素子11に入力される。周期T2は、周期T1よりも短くなっている。
Further, the waveform (voltage waveform) of the voltage applied from the
このように、第1印刷モードにおいてノズル3aからインク滴が最短周期で連続的に吐出される場合、および、第2印刷モードにおいてノズル3aからインク滴が最短周期で連続的に吐出される場合のいずれの場合でも、制御部6は、一定の駆動周波数で圧電素子11を駆動する。以下の説明では、印刷媒体2の印刷時にノズル3aからインク滴が最短周期で連続的に吐出されるときの圧電素子11の駆動周波数を最大駆動周波数とする。具体的には、第1印刷モードにおける最大駆動周波数を第1最大駆動周波数とし、第2印刷モードにおける最大駆動周波数を第2最大駆動周波数とする。第2最大駆動周波数は、第1最大駆動周波数よりも高くなっている。また、たとえば、第1最大駆動周波数は、8(kHz)であり、第2最大駆動周波数は、9.5(kHz)である。
As described above, in the first print mode, the ink droplets are continuously ejected from the
プリンタ1が第1印刷モードによって実際に印刷媒体2の印刷を行うときには、周期T1の自然数倍の時間間隔で駆動信号SG1が圧電素子11に入力され、この圧電素子11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。すなわち、第1印刷モードによる印刷時に、制御部6は、第1最大駆動周波数に基づいて圧電素子11を駆動する。同様に、プリンタ1が第2印刷モードによって実際に印刷媒体2の印刷を行うときには、周期T2の自然数倍の時間間隔で駆動信号SG2が圧電素子11に入力され、この圧電素子11に対応するノズル3aは、周期T2の自然数倍の時間間隔でインク滴を吐出する。すなわち、第2印刷モードによる印刷時に、制御部6は、第2最大駆動周波数に基づいて圧電素子11を駆動する。
When the printer 1 actually prints the
主走査方向においてヘッド3による印刷媒体2の印刷が行われる領域を印刷領域PAとすると、メンテナンスユニット10は、主走査方向において印刷領域PAから外れているメンテナンス位置MPに設置されている。キャリッジ4は、メンテナンス位置MPまで移動することが可能となっている。すなわち、ヘッド3は、メンテナンス位置MPまで移動することが可能となっている。
Assuming that the area where the
メンテナンスユニット10は、ヘッド3のノズル面3cを下側から覆うためのキャップ部材15を備えている。キャップ部材15は、キャップ部材15がノズル面3cを下側から覆うキャップ位置(図1の二点鎖線で示す位置)と、キャップ部材15がノズル面3cから離れるように退避する退避位置(図1の実線で示す位置)との間で移動可能となっている。キャップ位置に配置されるキャップ部材15は、ノズル面3cの縁に密着している。
The
キャップ部材15は、たとえば、主走査方向に移動するキャリッジ4の動作に伴ってキャップ位置と退避位置との間を移動する。あるいは、メンテナンスユニット10は、キャップ位置と退避位置との間でキャップ部材15を移動させる移動機構を備えている。キャップ部材15には、ノズル面3cを覆うキャップ部材15によってノズル3aからインクを吸引するための吸引機構(図示省略)が接続されている。また、メンテナンスユニット10は、たとえば、ノズル面3cの汚れを拭き取るためのワイピング機構(図示省略)等を備えている。
The
(インクジェットプリンタの制御方法)
図4は、図1に示すプリンタ1の制御方法の一例を説明するためのフローチャートである。
(Control method for inkjet printer)
FIG. 4 is a flowchart for explaining an example of the control method of the printer 1 shown in FIG.
制御部6は、印刷媒体2の印刷が終わると、あるいは、印刷媒体2の印刷を行っている途中の所定のタイミングで、印刷領域PAにあるヘッド3をメンテナンス位置MPまでキャリッジ駆動機構5によって移動させるとともに、退避位置に配置されるキャップ部材15をキャップ位置に移動させてキャップ部材15によってノズル面3cを下側から覆う(ステップS1)。
The
その後、制御部6は、ヘッド3がメンテナンス位置MPに配置された状態で、圧電素子11を駆動してノズル3aからインク滴を強制的に吐出させる振動前フラッシング動作を行う(ステップS2)。すなわち、制御部6は、メンテナンス位置MPまで移動させたヘッド3を印刷領域PAに戻す前に、振動前フラッシング動作を行う。ステップS2において、制御部6は、たとえば、全てのノズル3aからインク滴を強制的に吐出させる。
After that, the
振動前フラッシング動作が終わると、制御部6は、メンテナンス位置MPまで移動させたヘッド3を印刷領域PAに戻す前の所定のタイミングで、キャップ位置に配置されるキャップ部材15を退避位置に移動させる(ステップS3)。また、圧電素子11を駆動してノズル3aからインク滴を吐出させることなくノズル3aの中のインクのメニスカスM(図2参照)を振動(微振動)させる動作をメニスカス振動動作とすると、ステップS3の後、制御部6は、メニスカス振動動作を行う(ステップS4)。ステップS4において、制御部6は、たとえば、全てのノズル3aにおいてメニスカス振動動作を行う。
When the pre-vibration flushing operation is completed, the
制御部6は、ステップS4でメニスカス振動動作を行うときに、最大駆動周波数で圧電素子11を駆動する。具体的には、制御部6は、ステップS4でメニスカス振動動作を行うときに、その後印刷領域PAに戻るヘッド3によって第1印刷モードでの印刷が行われる場合には、第1最大駆動周波数で圧電素子11を駆動し、その後印刷領域PAに戻るヘッド3によって第2印刷モードでの印刷が行われる場合には、第2最大駆動周波数で圧電素子11を駆動する。
The
すなわち、制御部6は、第1印刷モードによる印刷が印刷領域PAで行われる直前のメニスカス振動動作では、第1最大駆動周波数で圧電素子11を駆動し、第2印刷モードによる印刷が印刷領域PAで行われる直前のメニスカス振動動作では、第2最大駆動周波数で圧電素子11を駆動する。ステップS4において、メニスカス振動動作が実行される時間は、たとえば、500(msec)である。
That is, the
また、制御部6は、ステップS4において、第1最大駆動周波数で圧電素子11を駆動してメニスカス振動動作を行う場合には、ノズル3aからインク滴を吐出させないように、駆動信号SG1よりも入力時間が短い駆動信号を圧電素子11に入力する。同様に、制御部6は、ステップS4において、第2最大駆動周波数で圧電素子11を駆動してメニスカス振動動作を行う場合には、ノズル3aからインク滴を吐出させないように、駆動信号SG2よりも入力時間が短い駆動信号を圧電素子11に入力する。
Further, in step S4, when the
その後、制御部6は、キャリッジ駆動機構5によってヘッド3を印刷領域PAに移動させる前に、圧電素子11を駆動してノズル3aからインク滴を強制的に吐出させる振動後フラッシング動作を行う(ステップS5)。ステップS5において、制御部6は、たとえば、全てのノズル3aからインク滴を強制的に吐出させる。また、ステップS5では、キャップ部材15は、退避位置に配置されている。その後、制御部6は、キャリッジ駆動機構5によってヘッド3を印刷領域PAに移動させて印刷媒体2の印刷を行う(ステップS6)。
After that, the
本形態では、メンテナンス位置MPまで移動していたヘッド3を印刷領域PAに移動させる前のみにメニスカス振動動作を行っている。すなわち、印刷領域PAで印刷を行っているとき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3aにおいてメニスカス振動動作を行っていない。なお、プリンタ1の電源がオフとなっている状態では、ヘッド3はメンテナンス位置MPに配置されており、ノズル面3cはキャップ部材15によって下側から覆われている。プリンタ1の電源が投入されると、たとえば、ステップS2〜ステップS6までのステップが順次実行される。
In this embodiment, the meniscus vibration operation is performed only before the
(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6は、メンテナンス位置MPまで移動していたヘッド3を印刷領域PAに移動させる前にメニスカス振動動作を行っている。そのため、本願発明者の検討によると、本形態では、印刷領域PAで印刷を行っているとき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3aにおいてメニスカス振動動作を行わなくても、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3aの目詰まりを抑制することが可能になる。
(Main effect of this form)
As described above, in the present embodiment, the
また、本形態では、メンテナンス位置MPまで移動していたヘッド3を印刷領域PAに移動させる前のみにメニスカス振動動作を行っており、印刷領域PAで印刷を行っているとき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3aにおいてメニスカス振動動作を行っていない。そのため、本形態では、圧電素子11が駆動する頻度を低減することが可能になる。したがって、本形態では、圧電素子11の寿命を延ばすことが可能になり、その結果、ヘッド3の寿命を延ばすことが可能になる。すなわち、本形態では、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3aの目詰まりを抑制することが可能であっても、ヘッド3の寿命を延ばすことが可能になる。
Further, in this embodiment, the meniscus vibration operation is performed only before the
本形態では、制御部6は、メニスカス振動動作を行った後、ヘッド3を印刷領域PAに移動させる前に振動後フラッシング動作を行っている。そのため、本願発明者の検討によると、本形態では、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3aにおいてメニスカス振動動作を行わなくても、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3aの目詰まりを効果的に抑制することが可能になる。
In this embodiment, the
本形態では、制御部6は、第1印刷モードによる印刷が印刷領域PAで行われる直前のメニスカス振動動作において、第1最大駆動周波数で圧電素子11を駆動し、第2印刷モードによる印刷が印刷領域PAで行われる直前のメニスカス振動動作において、第2最大駆動周波数で圧電素子11を駆動している。そのため、本形態では、メニスカス振動動作を行うときのプリンタ1の制御が容易になる。
In this embodiment, the
(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。
(Other embodiments)
The above-described embodiment is an example of a preferred embodiment of the present invention, but the present invention is not limited to this, and various modifications can be carried out without changing the gist of the present invention.
上述した形態において、制御部6は、メンテナンス位置MPまでヘッド3を移動させた後もキャップ部材15を退避位置に配置した状態にするとともに、メンテナンス位置MPまで移動させたヘッド3を印刷領域PAに戻す前に、振動前フラッシング動作を行うことなく、メニスカス振動動作を行っても良い。また、上述した形態において、制御部6は、振動前フラッシング動作を行う前に、キャップ位置に配置されるキャップ部材15を退避位置に移動させても良い。また、上述した形態において、制御部6は、メニスカス振動動作を行った後、ヘッド3を印刷領域PAに移動させる前に、振動後フラッシング動作を行わなくても良い。
In the above-described embodiment, the
上述した形態において、制御部6は、第1印刷モードによる印刷が印刷領域PAで行われる直前のメニスカス振動動作において、第1最大駆動周波数以外の駆動周波数で圧電素子11を駆動しても良い。また、制御部6は、第2印刷モードによる印刷が印刷領域PAで行われる直前のメニスカス振動動作において、第2最大駆動周波数以外の駆動周波数で圧電素子11を駆動しても良い。
In the above-described embodiment, the
上述した形態では、プリンタ1において、第1印刷モードによる印刷媒体2の印刷と、第1印刷モードよりも印刷媒体2の解像度が高い第2印刷モードによる印刷媒体2の印刷とが可能となっているが、たとえば、プリンタ1において、第1印刷モードによる印刷媒体2の印刷と、第1印刷モードよりも印刷媒体2の解像度が高い第2印刷モードによる印刷媒体2の印刷と、第2印刷モードよりも印刷媒体2の解像度が高い第3印刷モードによる印刷媒体2の印刷とが可能となっていても良い。
In the above-described embodiment, the printer 1 can print the
上述した形態において、ヘッド3は、水系のインクを吐出しても良い。ただし、上述した形態のように、ヘッド3から吐出されるインクが紫外線硬化型のインクである場合には、ヘッド3から吐出されるインクが水系のインクである場合と比較して、インクの粘度が経時的に上昇しにくいため、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3aにおいてメニスカス振動動作を行わなくても、インク滴の吐出を休止しているノズル3aの目詰まりを抑制しやすくなる。
In the above-described form, the
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、圧電素子11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させているが、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させても良い。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。
In the above-described embodiment, the ejection energy generating element for ejecting ink droplets from the
1 プリンタ(インクジェットプリンタ)
3 ヘッド(インクジェットヘッド)
3a ノズル
3c ノズル面
4 キャリッジ
5 キャリッジ駆動機構
6 制御部
10 メンテナンスユニット
11 圧電素子(吐出エネルギー発生素子)
15 キャップ部材
M メニスカス
MP メンテナンス位置
PA 印刷領域
Y 主走査方向
1 Printer (Inkjet printer)
3 heads (injection heads)
15 Cap member M Meniscus MP Maintenance position PA Printing area Y Main scanning direction
Claims (9)
インク滴を吐出する複数のノズルが形成されるインクジェットヘッドと、前記インクジェットヘッドが搭載されるキャリッジと、前記キャリッジを主走査方向に往復移動させるキャリッジ駆動機構と、複数の前記ノズルの目詰まりを防止するためのメンテナンスユニットと、前記インクジェットプリンタを制御する制御部とを備え、
前記インクジェットヘッドは、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備え、
主走査方向において前記インクジェットヘッドによる印刷が行われる領域を印刷領域とすると、前記メンテナンスユニットは、主走査方向において前記印刷領域から外れているメンテナンス位置に設置され、
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ことなく前記ノズル内のインクのメニスカスを振動させる動作をメニスカス振動動作とすると、前記制御部は、前記メンテナンス位置まで移動していた前記インクジェットヘッドを前記印刷領域に移動させる前のみに前記メニスカス振動動作を行うことを特徴とするインクジェットプリンタ。 In an inkjet printer that ejects ink droplets for printing
An inkjet head in which a plurality of nozzles for ejecting ink droplets are formed, a carriage on which the inkjet head is mounted, a carriage drive mechanism for reciprocating the carriage in the main scanning direction, and prevention of clogging of the plurality of nozzles. A maintenance unit for performing the operation and a control unit for controlling the inkjet printer are provided.
The inkjet head includes a plurality of ejection energy generating elements for ejecting ink droplets from each of the plurality of nozzles.
Assuming that the area where printing by the inkjet head is performed in the main scanning direction is a printing area, the maintenance unit is installed at a maintenance position outside the printing area in the main scanning direction.
When the operation of driving the ejection energy generating element to vibrate the meniscus of the ink in the nozzle without ejecting ink droplets from the nozzle is called the meniscus vibration operation, the control unit has moved to the maintenance position. An inkjet printer characterized in that the meniscus vibration operation is performed only before the inkjet head is moved to the printing area.
前記キャップ部材は、前記キャップ部材が前記ノズル面を下側から覆うキャップ位置と前記キャップ部材が前記ノズル面から離れるように退避する退避位置との間で移動可能となっており、
前記制御部は、前記メンテナンス位置まで前記インクジェットヘッドを移動させるとともに前記退避位置に配置される前記キャップ部材を前記キャップ位置に移動させて前記キャップ部材によって前記ノズル面を下側から覆い、その後、前記メンテナンス位置まで移動させた前記インクジェットヘッドを前記印刷領域に戻す前に、前記振動前フラッシング動作を行うとともに、前記振動前フラッシング動作が終わると、前記メンテナンス位置まで移動させた前記インクジェットヘッドを前記印刷領域に戻す前の所定のタイミングで、前記キャップ位置に配置される前記キャップ部材を前記退避位置に移動させ、その後、前記メニスカス振動動作を行うことを特徴とする請求項3記載のインクジェットプリンタ。 The maintenance unit includes a cap member for covering the nozzle surface of the inkjet head in which a plurality of the nozzles are arranged from below.
The cap member is movable between a cap position where the cap member covers the nozzle surface from below and a retracted position where the cap member retracts so as to be separated from the nozzle surface.
The control unit moves the inkjet head to the maintenance position, moves the cap member arranged at the retracted position to the cap position, covers the nozzle surface from below with the cap member, and then covers the nozzle surface from below. Before returning the inkjet head moved to the maintenance position to the printing area, the pre-vibration flushing operation is performed, and when the pre-vibration flushing operation is completed, the inkjet head moved to the maintenance position is moved to the printing area. The inkjet printer according to claim 3, wherein the cap member arranged at the cap position is moved to the retracted position at a predetermined timing before returning to the device, and then the meniscus vibration operation is performed.
前記キャップ部材は、前記キャップ部材が前記ノズル面を下側から覆うキャップ位置と前記キャップ部材が前記ノズル面から離れるように退避する退避位置との間で移動可能となっており、
前記制御部は、前記メンテナンス位置まで前記インクジェットヘッドを移動させた後も前記キャップ部材を前記退避位置に配置した状態にするとともに、前記メンテナンス位置まで移動させた前記インクジェットヘッドを前記印刷領域に戻す前に、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強制的に吐出させる振動前フラッシング動作を行うことなく、前記メニスカス振動動作を行う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。 The maintenance unit includes a cap member for covering the nozzle surface of the inkjet head in which a plurality of the nozzles are arranged from below.
The cap member is movable between a cap position where the cap member covers the nozzle surface from below and a retracted position where the cap member retracts so as to be separated from the nozzle surface.
The control unit keeps the cap member in the retracted position even after moving the inkjet head to the maintenance position, and before returning the inkjet head moved to the maintenance position to the printing area. The inkjet according to claim 1 or 2, wherein the meniscus vibration operation is performed without performing the pre-vibration flushing operation of driving the discharge energy generating element to forcibly eject ink droplets from the nozzle. Printer.
前記制御部は、前記メニスカス振動動作を行うときに前記最大駆動周波数で前記吐出エネルギー発生素子を駆動することを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載のインクジェットプリンタ。 Assuming that the drive frequency of the ejection energy generating element when ink droplets are continuously ejected from the nozzle at the shortest cycle during printing is the maximum drive frequency,
The inkjet printer according to any one of claims 1 to 5, wherein the control unit drives the discharge energy generating element at the maximum driving frequency when the meniscus vibration operation is performed.
前記制御部は、前記第1印刷モードによる印刷が前記印刷領域で行われる直前の前記メニスカス振動動作では、前記第1最大駆動周波数で前記吐出エネルギー発生素子を駆動し、前記第2印刷モードによる印刷が前記印刷領域で行われる直前の前記メニスカス振動動作では、前記第2最大駆動周波数で前記吐出エネルギー発生素子を駆動することを特徴とする請求項6記載のインクジェットプリンタ。 In the inkjet printer, printing in the first printing mode in which the ejection energy generating element is driven based on the first maximum driving frequency, which is the predetermined maximum driving frequency, and the maximum having a frequency higher than the first maximum driving frequency. It is possible to print in the second print mode in which the discharge energy generating element is driven based on the second maximum drive frequency which is the drive frequency.
In the meniscus vibration operation immediately before printing in the first print mode is performed in the print area, the control unit drives the discharge energy generating element at the first maximum drive frequency and prints in the second print mode. The inkjet printer according to claim 6, wherein the ejection energy generating element is driven at the second maximum driving frequency in the meniscus vibration operation immediately before the printing is performed in the printing area.
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ことなく前記ノズル内のインクのメニスカスを振動させる動作をメニスカス振動動作とすると、前記メンテナンス位置まで移動していた前記インクジェットヘッドを前記印刷領域に移動させる前のみに前記メニスカス振動動作を行うことを特徴とするインクジェットプリンタの制御方法。 An inkjet head in which a plurality of nozzles for ejecting ink droplets are formed, a carriage on which the inkjet head is mounted, a carriage drive mechanism for reciprocating the carriage in the main scanning direction, and prevention of clogging of the plurality of nozzles. The inkjet head is provided with a plurality of ejection energy generating elements for ejecting ink droplets from each of the plurality of nozzles, and a region in which printing by the inkjet head is performed in the main scanning direction. Is a print area, the maintenance unit is a control method for an inkjet printer installed at a maintenance position outside the print area in the main scanning direction.
Assuming that the operation of driving the ejection energy generating element to vibrate the meniscus of the ink in the nozzle without ejecting ink droplets from the nozzle is the meniscus vibration operation, the inkjet head that has been moved to the maintenance position is moved to the maintenance position. A control method for an inkjet printer, characterized in that the meniscus vibration operation is performed only before moving to the print area.
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