JP6734104B2 - インクジェットプリンタ - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、インクジェットプリンタに関する。

従来から、溶剤、油性、水性などの様々なインクに対応した、インク循環装置を用いたインクジェットプリンタが知られている。インク循環装置には、液体を輸送するためのポンプとして圧電ポンプを用いる場合がある。
圧電ポンプによるインク輸送量は、粘度、比重などのインクの物性値によって変動する。このため、圧電ポンプが備える圧電アクチュエータに印加する電流の駆動波形（電圧、立ち上がり波形、周波数など）が最適でなければ、インク輸送量が低下してインクジェットヘッドからのインク吐出量が不安定になる場合があった。

特開２０１４−１９５９３２号公報

本発明が解決しようとする課題は、最適な駆動波形の電流を圧電アクチュエータに印加することができるインクジェットプリンタを提供することである。

実施形態のインクジェットプリンタは、循環式のインクジェットヘッドと、インク循環装置と、制御部と、を持つ。インク循環装置は、供給室と、回収室と、圧電ポンプと、圧力センサと、を持つ。圧力センサは、供給室内の圧力及び回収室内の圧力を検出する。制御部は、圧電ポンプに印加する駆動波形を生成する駆動回路を持ち、供給室内の圧力と、回収室内の圧力と、の差が最大となるように駆動波形を制御する。

実施形態のプリンタを概略的に示す正面図。 実施形態のプリンタのインクジェットユニットの斜視図。 実施形態のプリンタのブロック図。 実施形態のインクジェットユニットのインク循環装置の断面図。 実施形態における循環ポンプの駆動周波数とインク輸送量との関係を、物性の異なる３つのインクを例に示す図。 実施形態における循環ポンプのインク輸送量と圧力差との関係を示す図。 実施形態の制御部が駆動波形を制御する際のフローチャート図。 上記制御部が用いる駆動波形のパラメータ表の一例を示す図。 第１実施形態の制御部が、駆動波形の駆動周波数を（ａ）から（ｂ）に変化させた場合の駆動波形を示す図。 第２実施形態の制御部が、駆動波形の電圧を（ａ）から（ｂ）に変化させた場合の駆動波形を示す図。 第３実施形態の制御部が、駆動波形の立ち上がりカーブを（ａ）から（ｂ）に変化させた場合の駆動波形を示す図。

以下、実施形態のインクジェットプリンタを、図面を参照して説明する。

（第１実施形態）
図１に示すように、本実施形態のインクジェットプリンタ１は、筐体２内に送りテーブル３と、キャリッジ４と、メンテナンスユニット５と、制御部１０と、を備える。なお、図１の紙面における上下方向を、以降は特に断りなく上下方向と記す。
送りテーブル３は、筐体２内に設置された送り用ガイドレール６にスライド可能に保持されている。送り用ガイドレール６は、略水平方向に直線状に延びている。送りテーブル３は、図示しない送りモータによって、送り用ガイドレール６に沿う方向に移動される。また、送りテーブル３には、負圧発生装置７が取り付けられている。負圧発生装置７は、枚葉紙等のシート状の記録媒体Ｓを送りテーブル３上に吸着固定する。
送りテーブル３、送り用ガイドレール６、前記送りモータ、及び負圧発生装置７は、搬送部８を構成する。搬送部８は、記録媒体Ｓを後述するインクジェットヘッド１６に搬送する。なお、記録媒体Ｓは、紙に限らず、樹脂や金属のフィルム、木材の板等であってもよい。

キャリッジ４は、筐体２内に設置された図示しない走査用ガイドレールにスライド可能に保持されている。走査用ガイドレールは、送り用ガイドレール６と直交する略水平方向に直線状に延びている。キャリッジ４は、搬送ベルト９により、走査用ガイドレールに沿う方向に移動される。搬送ベルト９は、図示しないキャリッジモータによって駆動される。
キャリッジ４には、キャリッジ４の走査方向に沿って配列された複数のインクジェットユニット１５が搭載されている。インクジェットユニット１５は、キャリッジ４とともに走査用ガイドレールに沿って移動する。

キャリッジ４には、記録媒体Ｓに噴射するインクＩの種類に応じた数のインクジェットユニット１５が搭載される。各インクジェットユニット１５から噴射するインクＩは、シアン、マゼンダ、イエロー、ブラック、ホワイト等の色の異なるものを用いることができる。インクＩとしては、この他に、透明の光沢インクや、赤外線又は紫外線を照射したときに発色する特殊インク等を用いることができる。

図１及び図２に示すように、インクジェットユニット１５は、循環式のインクジェットヘッド１６と、インク循環装置１７と、を備える。インクジェットヘッド１６はインクＩを記録媒体Ｓに吐出する。インク循環装置１７は、インクジェットヘッド１６の上側に配置されている。インク循環装置１７は、接続部４０を介してインクジェットヘッド１６に接続され、インクジェットヘッド１６内のインクを循環させる。接続部４０は、インク供給管５２及びインク戻し管５３を有する。
図３に示すように、インクジェットヘッド１６とインク循環装置１７は制御部１０に電気的に接続され、制御部１０に制御される。
図２に示すように、インク循環装置１７には、補給口２８ａが備えられている。補給口２８ａには、不図示の可撓性のチューブを介して、不図示のインクカートリッジに接続されている。これらのインクカートリッジは、筐体２内に設置されている。

各インクジェットヘッド１６は、記録媒体ＳにインクＩを噴射する図示しない複数のノズル部と、各ノズル部に対向して配置された図示しないアクチュエータと、を備えている。アクチュエータは、例えば、圧電セラミックを用いた圧電振動板等によって構成されている。制御部１０がアクチュエータに信号を入力すると、アクチュエータがインクＩの圧力を高め、各ノズル部からインクＩが噴射される。この噴射されたインクＩにより、記録媒体Ｓが印刷される。

メンテナンスユニット５は、複数のインクジェットユニット１５がキャリッジ４とともにインクジェットヘッド１６からインクＩの噴射を行わない待機位置に戻ったときに、各インクジェットヘッド１６のインクＩの噴射部を覆ってインクＩの蒸発を防止する。また、メンテナンスユニット５は、複数のインクジェットユニット１５が待機位置に戻ったときに、インクジェットヘッド１６の記録媒体Ｓとの接触部を適宜清掃する。

図３に示すように、前記送りモータ、負圧発生装置７、メンテナンスユニット５は、制御部１０に電気的に接続され、制御部１０に制御される。

（インクの流路）
インク循環装置１７は、インク供給管５２を介してインクジェットヘッド１６へとインクを供給する。インクジェットヘッド１６で吐出されなかったインクは、インク戻し管５３を介してインク循環装置１７に回収される。
図４に示すように、インク循環装置１７は、ケーシング２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃと、ベースプレート３４と、圧電ポンプである圧電振動板３６Ａ、３６Ｂと、弁体３８Ａ、３８Ｂ、３９Ａ、３９Ｂと、を備えている。
ケーシング２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃは、例えばアルミニウムを金型鋳造（ダイキャスティング）することで形成されている。
ケーシング２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃが組み合わされて、図４に示す供給室２２、回収室２３、供給ポンプ収容室２４、循環ポンプ収容室２５、インク室２６、連通路２７、補給路２８、及び流入口２９が形成される。以降、ケーシング２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃが組み合わされたものを単にケーシング２１と記す。

図４に示すように、補給路２８の一端部は、ケーシング２１の外面に設けられた補給口２８ａの管路となって、ケーシング２１の外部に開口している。補給路２８と供給ポンプ収容室２４とは、補給路２８と供給ポンプ収容室２４とを仕切る壁部を貫通する流通孔２４ａを介して連通している。この壁部に、公知の逆止弁である弁体３８Ａが取付けられている。弁体３８Ａは、流通孔２４ａを開閉することで、流通孔２４ａを通して補給路２８から供給ポンプ収容室２４へのインクＩの流れを許容し、供給ポンプ収容室２４から補給路２８へのインクＩの流れを規制する。

供給ポンプ収容室２４とインク室２６とは、供給ポンプ収容室２４とインク室２６とを仕切る壁部を貫通する流通孔２４ｂを介して連通している。この壁部に、弁体３８Ｂが取付けられている。弁体３８Ｂは、流通孔２４ｂを開閉することで、流通孔２４ｂを通して供給ポンプ収容室２４からインク室２６へのインクＩの流れを許容し、インク室２６から供給ポンプ収容室２４へのインクＩの流れを規制する。

インク室２６と連通路２７とは、フィルタ３０を介して連通している。フィルタ３０は、インク室２６から連通路２７へと通過するインクに混入している異物や気泡をトラップする。連通路２７は、供給室２２に連通する。供給室２２は図２に示すインク供給管５２の上端部に連通する。インク供給管５２の下端部はインクジェットヘッド１６の各ノズル部に連通する。各ノズル部はインク戻し管５３の下端部に連通する。インク戻し管５３の上端部は図４に示す回収室２３に連通する。回収室２３は、流入口２９に連通する。

流入口２９と循環ポンプ収容室２５とは、流入口２９と循環ポンプ収容室２５とを仕切る壁部を貫通する流通孔２５ａを介して連通している。この壁部に、弁体３９Ａが取付けられている。弁体３９Ａは、流通孔２５ａを開閉することで、流通孔２５ａを通して流入口２９から循環ポンプ収容室２５へのインクＩの流れを許容し、循環ポンプ収容室２５から流入口２９へのインクＩの流れを規制する。
循環ポンプ収容室２５とインク室２６とは、循環ポンプ収容室２５とインク室２６とを仕切る壁部を貫通する流通孔２５ｂを介して連通する。この壁部に、弁体３９Ｂが取付けられている。弁体３９Ｂは、流通孔２５ｂを開閉することで、流通孔２５ｂを通して循環ポンプ収容室２５からインク室２６へのインクＩの流れを許容し、インク室２６から循環ポンプ収容室２５へのインクＩの流れを規制する。

（ポンプ）
圧電振動板３６Ａ及び圧電振動板３６Ｂはそれぞれ、圧電素子と金属板を備えている。
圧電素子としては、例えばＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）の上下面にＮｉ／Ａｕメッキ電極を施し、分極処理によって圧電性を与えたものを用いることができる。金属板としては、例えば黄銅を用いることができる。
図４に示すように、圧電振動板３６Ａ、３６Ｂは平板状に形成され、厚さ方向の両側に移動可能にベースプレート３４に固定されている。ベースプレート３４は、ケーシング２１Ａ、２１Ｃに挟持されている。圧電振動板３６Ａ、３６Ｂは、ベースプレート３４のケーシング２１Ｃ側の面に取り付けられている。

圧電振動板３６Ａは、循環ポンプ収容室２５内に圧電振動板３６Ａの厚さ方向の両側に移動可能となるように取付けられている。圧電振動板３６Ａと、ベースプレート３４との間には循環用圧力室２５ｃが形成されている。循環用圧力室２５ｃは、流通孔２５ａ、２５ｂと連通する。圧電振動板３６Ａは、循環用圧力室２５ｃの壁面の一部を構成する。圧電振動板３６Ａと、循環用圧力室２５ｃと、弁体３９Ａ、３９Ｂと、により、循環ポンプ４８が構成される。

同様に、圧電振動板３６Ｂは、供給ポンプ収容室２４内に圧電振動板３６Ｂの厚さ方向の両側に移動可能となるように取付けられている。圧電振動板３６Ｂと、ベースプレート３４との間には供給用圧力室２４ｃが形成されている。供給用圧力室２４ｃは、流通孔２４ａ、２４ｂと連通する。圧電振動板３６Ｂは、供給用圧力室２４ｃの壁面の一部を構成する。圧電振動板３６Ｂと、供給用圧力室２４ｃと、弁体３８Ａ、３８Ｂと、により、供給ポンプ４９が構成される。

なお、本実施形態では循環用圧力室２５ｃに２つの流通孔２５ａ、２５ｂが連通するが、循環用圧力室２５ｃに連通する流通孔の数は特に限定されず、３つ以上でもよい。供給用圧力室２４ｃについても同様である。
また、インク循環装置１７は、弁体３８Ｂ、３９Ｂを備えなくてもよい。このように構成しても、インクＩを一方向にのみ流すことができるからである。

（センサ）
図４に示すように、供給室２２内には、供給室２２内のインクＩの液面を検出する公知の液面センサ３１Ｂが取付けられている。回収室２３内には、回収室２３内のインクＩの液面を検出する公知の液面センサ３１Ａが取付けられている。
液面センサ３１Ａ、３１Ｂは、制御部１０に接続され、インクＩの液面の検出結果を制御部１０に送信する。

図２に示すように、インク循環装置１７には、圧力センサ３２及び圧力調整部３３が取付けられている。圧力センサ３２は、２つの圧力検出部３２Ａ、３２Ｂ（図３参照）を有する。図示はしないが、供給室２２のインクＩの液面の上部と、回収室２３のインクＩの液面の上部とは、それぞれ空気室になっている。圧力検出部３２Ａは、供給室２２の空気室と連通していて、供給室２２内の圧力を検出する。同様に、圧力検出部３２Ｂは、回収室２３の空気室と連通していて、回収室２３内の圧力を検出する。
図３に示すように、圧力センサ３２は、制御部１０に電気的に接続されている。圧力センサ３２は、圧力検出部３２Ａが検出した供給室２２内の空気圧と、圧力検出部３２Ｂが検出した回収室２３内の空気圧と、を検出する。そして供給室２２内の空気圧および回収室２３内の空気圧の検出値をそれぞれ電気信号として制御部１０に出力する。なお、圧力センサ３２は１チップに２つの圧力検出部３２Ａ、３２Ｂを有し、供給室２２内及び回収室２３内の圧力をそれぞれ検出することができる。
圧力調整部３３は、圧力センサ３２の検出値に基づいて、インクジェットヘッド１６の各ノズル部の面圧を適正に保つように、ケーシング２１内部の圧力を調整する。

ケーシング２１の外部には、不図示のヒータ５１が設けられている。ヒータ５１は、ケーシング２１内のインクＩを加熱してインク粘度を調整する。ヒータ５１はケーシング２１に熱伝導性の高い接着剤で貼り付けられている。ケーシング２１におけるヒータ５１の近傍には、インク温度センサ５０が取り付けられている。図３に示すように、インク温度センサ５０およびヒータ５１は制御部１０に電気的に接続されている。

（制御部）
図３に示すように、制御部１０はマイクロコンピュータ１１と、メモリ１１ａと、ＡＤ変換回路１１ｂと、駆動回路１２ａ〜１２ｈと、を有している。また、マイクロコンピュータ１１は図示しない演算回路等を有している。メモリ１１ａには、マイクロコンピュータ１１の制御プログラムや、圧電振動板３６Ａ、３６Ｂに印加する交流電流のパラメータ表（図８参照）等が記憶されている。
駆動回路１２ａは、圧電振動板３６Ａに印加する交流電流を生成する。駆動回路１２ａは、圧電振動板３６Ａに電気的に接続され、圧電振動板３６Ａを制御する。
駆動回路１２ｂは、圧電振動板３６Ｂに印加する交流電流を生成する。駆動回路１２ｂは、圧電振動板３６Ｂに電気的に接続され、圧電振動板３６Ｂを制御する。
ＡＤ変換回路１１ｂは、インク温度センサ５０及び液面センサ３１Ａ、３１Ｂから送信されたアナログ波形による電圧信号をデジタル波形に変換し、マイクロコンピュータ１１に送信する。
インクジェットプリンタ１はユーザが操作するキーボード６０を備えており、キーボード６０は制御部１０にユーザの操作に基づいた信号を送信する。

次に、以上のように構成されたインクジェットプリンタ１の作用について説明する。
マイクロコンピュータ１１は、インクジェットヘッド１６のアクチュエータを適宜制御して各ノズル部からインクＩを噴射させ、記録媒体Ｓに印刷させる。インクジェットユニット１５内のインクＩが減少すると、インクＩが減少したことが例えば液面センサ３１Ａ、３１Ｂにより検出され、検出結果が制御部１０に送信される。すると、マイクロコンピュータ１１は、駆動回路１２ｂにより供給ポンプ４９の圧電振動板３６Ｂを駆動させる。駆動回路１２ｂが圧電振動板３６Ｂに交流電流を印加すると、圧電振動板３６Ｂが厚さ方向に移動し、供給用圧力室２４ｃの容積が増減する。供給用圧力室２４ｃの容積が増えると、弁体３８Ａが移動して流通孔２４ａが開き、補給路２８から供給用圧力室２４ｃへとインクＩが流入する。このとき、弁体３８Ｂにより流通孔２４ｂは閉じられる。供給用圧力室２４ｃの容積が減ると、弁体３８Ｂが移動して流通孔２４ｂが開き、図４の矢印Ａ２に示すように供給用圧力室２４ｃからインク室２６へとインクＩが流入する。

インクＩが流通孔２４ａから吸引されることで、前記インクカートリッジから前記接続チューブ及び補給路２８を介して供給用圧力室２４ｃ内にインクＩが供給される。
一方で、流通孔２４ｂから吐出されたインクＩは、インク室２６を通りフィルタ３０を通過した後で、連通路２７を通り供給室２２内に流入する。そして、矢印Ａ１に示したインクＩと合流する。
上記の動作を繰り返すことにより、供給ポンプ４９は、先述のインクカートリッジからインク循環装置１７内にインクＩを供給する。

このように、供給ポンプ４９により、外部のインクカートリッジからインク循環装置１７内にインクＩを供給する。インクジェットユニット１５内のインクＩが一定以上の量になると、インクＩの量が一定以上になったことが液面センサ３１Ａ、３１Ｂにより検出され、制御部１０に送信される。すると、マイクロコンピュータ１１は、駆動回路１２ｂによる供給ポンプ４９の圧電振動板３６Ｂの駆動を停止させる。

一方、マイクロコンピュータ１１は、駆動回路１２ａにより循環ポンプ４８の圧電振動板３６Ａを駆動させる。図９（ａ）は、駆動回路１２ａが生成して圧電振動板３６Ａに印加する交流電流の一例を示している。図９（ａ）中のＶ１は、駆動回路１２ａにより圧電振動板３６Ａの圧電素子に出力されるパルス電圧である。図９（ａ）中のＶ２は、駆動回路１２ａにより圧電振動板３６Ａの金属板に出力されるパルス電圧である。図９（ａ）中のＡ−Ｂは、駆動回路１２ａから圧電振動板３６Ａの圧電素子と金属板とに出力される駆動電圧を合成した駆動電圧波形を示している。

駆動回路１２ａが、圧電振動板３６Ａに図９（ａ）のような交流電流を印加すると、圧電振動板３６Ａが厚さ方向に移動し、循環用圧力室２５ｃの容積が増減する。循環用圧力室２５ｃの容積が増えると、弁体３９Ａが移動して流通孔２５ａが開き、流入口２９から循環用圧力室２５ｃへとインクＩが流入する。このとき、弁体３９Ｂにより流通孔２５ｂは閉じられる。循環用圧力室２５ｃの容積が減ると、弁体３９Ｂが移動して流通孔２５ｂが開き、循環用圧力室２５ｃからインク室２６へとインクＩが流入する。そして、インクＩは連通路２７及び供給室２２を介してインクジェットヘッド１６に供給される。インクジェットヘッド１６に供給されたインクＩのうち、ノズル孔から吐出されなかったインクＩは、インク戻し管５３及び回収室２３を介して流入口２９に戻される。

インクＩの流れ整理すると、循環ポンプ４８が作動することにより、インクＩは流入口２９から流通孔２５ａを介して循環用圧力室２５ｃに流入する。そして、インクＩは流通孔２５ｂ、インク室２６、連通路２７、供給室２２、インク供給管５２を順に通過してインクジェットヘッド１６に流入する。インクジェットヘッド１６で吐出されなかったインクＩは、インク戻し管５３、回収室２３、流入口２９、流通孔２５ａを順に通過して循環用圧力室２５ｃに流入する。

このようにして、インクＩはインクジェットユニット１５内を循環する。ここで、インクジェットヘッド１６に流入するインクＩは供給室２２を通過する。また、インクジェットヘッド１６から吐出されなかったインクＩは回収室２３に流入する。圧電振動板３６Ａは回収室２３から供給室２２へとインクＩを輸送する。上記の動作を繰り返すことにより、循環ポンプ４８は、インク循環装置１７及びインクジェットヘッド１６内でインクＩを循環させる。

ここで、循環ポンプ４８のインク輸送量の関係について、図５を用いて説明する。図５に示すグラフの横軸は循環ポンプ４８に印加する交流電流の駆動周波数を示す。グラフの縦軸は、循環ポンプ４８によるインク輸送量を示す。グラフ中の曲線はそれぞれ物性が異なるインクを表している。ここでいうインクの物性とは、例えば粘度や比重等である。図５に示す例では、インクα、インクβ、インクγの順に粘度が小さい。図５に示す例では、駆動周波数とインク輸送量に相関がある。そして、インクの粘度に応じて、インク輸送量が最大となる駆動周波数が異なる。

従来、循環用ポンプに印加する駆動周波数はプリント画質によって決定していた。一般的には、駆動周波数が小さいと循環用ポンプが生じる振動がインクジェットヘッド等に伝わりやすく、インクジェットヘッドが振動してプリント画質に影響を及ぼしやすい。
ところが、プリント画質のみによって駆動周波数を決定すると、インク輸送量に対しては最適な駆動周波数にならない場合がある。例えば、インクの物性は温度やプリンタの使用状況によって変化する。このため、プリンタの出荷時に適切な駆動周波数であったとしても、その後にインクの物性が変化してインク輸送量が低下する場合がある。インク輸送量が低下すると、インクジェットヘッドから吐出されるインクの量が不安定になる。その結果、プリント画質の低下につながるおそれがあった。

そこで本実施形態では、インクＩの物性が変化しても輸送量を確保するための最適な駆動周波数を設定できるようにする。図６に示すグラフの横軸は、循環ポンプ４８によるインク輸送量を示す。グラフの縦軸は、供給室２２内の圧力と、回収室２３内の圧力と、の差（以降、単に圧力差と記す）を示す。図６に示すように、インク輸送量は圧力差に比例している。従って、圧力差が最大となる駆動周波数を設定すると、インク輸送量も最大となる。

そこで、制御部１０は、図７に示すフローチャートにより最適な駆動周波数を設定する。図７に示す通り、制御部１０は循環ポンプ４８に印加する交流電流のパラメータ（以降、単に駆動波形と記す）を調整する必要があるか否かを判断する（ステップＳ１）。例えば、ユーザが初めてインクＩをインクジェットユニット１５に充填した場合に、制御部１０は駆動波形の調整が必要であると判断する。あるいは、制御部１０は、インクカートリッジが交換された場合若しくはヒータ５１のＯＮ／ＯＦＦの設定が変更された場合に駆動波形の調整が必要であると判断してもよい。または、制御部１０は、ユーザのキーボード６０の操作によって送信された信号に基づいて、駆動波形の調整が必要であると判断してもよい。

制御部１０が駆動波形の調整が必要であると判断した場合、ステップＳ２に進み、Ｎ＝１とする。そして、駆動回路１２ａによる圧電振動板３６Ａへの駆動波形の印加を停止して、循環ポンプ４８の動作を停止する（ステップＳ３）。そして、制御部１０はメモリ１１ａに記憶されたパラメータ表（図８）を参照して、Ｎの値に応じたパラメータ（第１実施形態では駆動周波数）を選択して設定する（ステップＳ４）。例えば、Ｎ＝１の場合は、制御部１０は駆動周波数を１０Ｈｚに設定する。なお、図８に記載した駆動周波数は一例であり、適宜変更してもよい。

次に、制御部１０はステップＳ４で設定した駆動周波数に基づいた駆動波形を駆動回路１２ａにより生成して、圧電振動板３６Ａに印加する。これにより、循環ポンプ４８の動作が開始する（ステップＳ５）。
そして、制御部１０は圧力センサ３２が検知した供給室２２内及び回収室２３内の圧力をそれぞれ取得し（ステップＳ６）、圧力差を算出する（ステップＳ７）。

次に、制御部１０はＮの値が１であるか否かを判断する（ステップＳ８）。Ｎの値が１である場合、制御部１０はＮの値を１だけ増加する（ステップＳ９）。従って、Ｎ＝２となる。
次に、制御部１０は再び循環ポンプ４８の動作を停止する（ステップＳ３）。そして、制御部１０はＮ＝２の値に応じた駆動周波数である２０Ｈｚ（図８参照）を選択して設定する（ステップＳ４）。

次に、ステップＳ５〜Ｓ７を経て、制御部１０はＮの値が１であるか否かを判断する。Ｎの値が１ではない場合、制御部１０は前回取得した圧力差と今回取得した圧力差とを比較する（ステップＳ８）。圧力差が前回よりも今回の方が大きかった場合には、制御部１０はＮの値をさらに１だけ増加する（ステップＳ９）。

以降、制御部１０はステップＳ３〜Ｓ９を繰り返し実行する。すると、圧電振動板３６Ａに印加される駆動波形の周波数が徐々に増加する。駆動周波数を増加させると、図９（ａ）に示す駆動波形から図９（ｂ）に示す駆動波形のように波形が変化していく。
そして、ステップＳ８において前回の圧力差よりも今回の圧力差が大きくなかった場合には、ステップＳ１０に進む。ここで、図５及び図６に示すグラフは、前回の圧力差よりも今回の圧力差が大きくなかった場合には、圧力差が最大値であることを示す。したがって、そのときの駆動周波数はインク輸送量が最大値となる最適な周波数である。なお、圧力差の変化の傾き（微分値）が所定範囲内にある場合の駆動周波数を、インク輸送量が最大値となる最適な駆動周波数と規定してもよい。
前回の圧力差よりも今回の圧力差が大きくなかった場合には、制御部１０はそのときのＮの値に基づいた駆動周波数を、デフォルト値として設定する（ステップＳ１０）。

上記のように、制御部１０は、駆動周波数を徐々に変化させて循環ポンプ４８を動作させ、圧力差の増加が止まったときの駆動周波数を取得し、デフォルト値に設定する。これにより、制御部１０は圧力センサ３２が検出した検出値に基づいて、圧力差が最大となる最適な駆動周波数を設定することが可能となる。

以上説明したように、本実施形態によるインクジェットプリンタ１の制御部１０は、圧電振動板３６Ａに印加する駆動波形の駆動周波数を変化させる。そして、制御部１０は、供給室２２内の圧力と、回収室２３内の圧力と、の差が最大となるように、駆動回路１２ａが生成する駆動波形の駆動周波数を制御する。これにより、インクＩの物性に応じた最適な駆動周波数を設定して、循環ポンプ４８によるインクＩの輸送量を大きくすることができる。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態について説明するが、第１実施形態と基本的な構成は同様である。このため、同様の構成には同一の符号を付してその説明は省略し、異なる点についてのみ説明する。
第１実施形態では駆動波形の駆動周波数を変化させたが、本実施形態では圧電振動板３６Ａの圧電素子及び金属板に印加する電圧を変化させる。図５に示したインクＩの物性と輸送量の関係は、駆動波形の電圧にも相関がある。このため、制御部１０は、駆動波形の電圧を変化させることにより最適な電圧値を取得することができる。

本実施形態における制御部１０のメモリ１１ａは、図８に示すようなパラメータ表に代えて、Ｎの値に対応する電圧の値を定めたパラメータ表を記憶している。
本実施形態における駆動回路１２ａでは、Ｎ＝１の場合には、例えば図１０（ａ）に示すような駆動波形を生成する。図１０（ａ）に示す駆動波形では、Ｖ１の値とＶ２の値との大きさが同等である。そして、Ｎの値を増加させると、図１０（ｂ）に示すようにＶ１の値及びＶ２の値が変化していく。

制御部１０は、Ｎの値に応じて駆動波形の電圧を変化させながら、ステップＳ２及びステップＳ３〜Ｓ９のループを実行する。そして、ステップＳ８において前回の圧力差よりも今回の圧力差が大きくなかった場合には、そのときのＮの値に基づいた電圧をデフォルト値として設定する（ステップＳ１０）。

上記のように、制御部１０は、駆動波形の電圧を徐々に変化させて循環ポンプ４８を動作させ、圧力差の増加が止まったときの電圧を取得し、デフォルト値に設定する。このようにして、制御部１０は圧力差が最大となる最適な電圧を設定することが可能となる。これにより、インクＩの物性に応じた最適な電圧を設定して、循環ポンプ４８によるインクＩの輸送量を大きくすることができる。

（第３実施形態）
次に、第３実施形態について説明するが、第１実施形態と基本的な構成は同様である。このため、同様の構成には同一の符号を付してその説明は省略し、異なる点についてのみ説明する。
第１実施形態では駆動波形の駆動周波数を変化させたが、本実施形態では圧電振動板３６Ａに印加する駆動波形の立ち上がりカーブを変化させる。図５に示したインクＩの物性と輸送量の関係は、駆動波形の立ち上がりカーブにも相関がある。このため、駆動波形の立ち上がりカーブを変化させることにより、最適な立ち上がりカーブを取得することができる。

本実施形態の制御部１０は、圧電振動板３６Ａに印加する駆動波形を、例えば図１１（ａ）に示す波形から図１１（ｂ）に示す波形のように変化させる。図１１（ｂ）に示す波形では、時刻ｔ１において圧電振動板３６Ａの圧電素子に電圧の印加を開始している。そして、時刻ｔ１からΔｔの時間が経過した後に、電圧値が規定値であるＶ１に達している。圧電振動板３６Ａの金属板に印加する電圧に関しても同様に、時刻ｔ２からΔｔの時間が経過した後に、電圧値が規定値であるＶ２の値に達している。
一方、図１１（ａ）に示す波形では、Δｔの値が０に設定されている。このため、時刻ｔ１において圧電振動板３６Ａの圧電素子に電圧を印加してからすぐに電圧が規定の値であるＶ１に達している。圧電振動板３６Ａの金属板に印加する電圧に関しても同様に、時刻ｔ２からすぐに電圧値が規定値であるＶ２に達している。
このように、本実施形態では駆動波形の電圧値が規定値になるまでの時間（Δｔ）を変化させる。

本実施形態における制御部１０のメモリ１１ａは、図８に示すようなパラメータ表に代えて、Ｎの値に対応するΔｔの値を定めたパラメータ表を記憶している。
本実施形態における駆動回路１２ａは、Ｎ＝１の場合には、例えば図１０（ａ）に示すような駆動波形を生成する。図１０（ａ）に示す波形では、Δｔ＝０と設定されている。そして、Ｎの値を増加させるとΔｔの値が増加し、図１０（ｂ）に示す波形のように立ち上がりカーブが変化していく。

制御部１０は、Ｎの値に応じてΔｔの値を変化させながら、ステップＳ２及びステップＳ３〜Ｓ９のループを実行する。そして、ステップＳ８において前回の圧力差よりも今回の圧力差が大きくなかった場合には、そのときのＮの値に基づいたΔｔの値をデフォルト値として設定する（ステップＳ１０）。

上記のように、制御部１０は、駆動波形の電圧値が規定値になるまでの時間（Δｔ）を徐々に変化させて循環ポンプ４８を動作させる。そして、圧力差の増加が止まったときのΔｔの値を取得し、デフォルト値に設定する。このようにして、制御部１０は圧力差が最大となる最適なΔｔの値を設定することが可能となる。これにより、インクＩの物性に応じた最適なΔｔの値を設定して、循環ポンプ４８によるインクＩの輸送量を大きくすることができる。

以上述べた少なくともひとつの実施形態のインクジェットプリンタによれば、最適な駆動波形の電流を圧電アクチュエータに印加することができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。例えば、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えてもよい。また、上記した第１実施形態１〜第３実施形態を適宜組み合わせてもよい。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１…プリンタ、８…搬送部、１０…制御部、１２ａ…駆動回路、１６…インクジェットヘッド、１７…インク循環装置、２２…供給室、２３…回収室、２５ａ、２５ｂ…流通孔、２５ｃ…循環用圧力室、３２…圧力センサ、３６Ａ…圧電振動板（圧電ポンプ）、４０…接続部、４８…循環ポンプ、Ｉ…インク、Ｓ…記録媒体

Claims (2)

1. インクを吐出する循環式のインクジェットヘッドと、
   前記インクジェットヘッド内のインクを循環させるインク循環装置と、
   前記インク循環装置を制御する制御部と、を備え、
   前記インク循環装置は、
   前記インクジェットヘッドに流入するインクが通過する供給室と、
   前記インクジェットヘッドから吐出されなかったインクが流入する回収室と、
   前記回収室から前記供給室にインクを輸送する圧電ポンプと、
   前記供給室内の圧力と、前記回収室内の圧力と、を検出する圧力センサと、を備え、
   前記制御部は、
   前記圧電ポンプに印加する駆動波形を生成する駆動回路を有し、前記圧力センサが検出した検出値に基づいて、前記供給室内の圧力と、前記回収室内の圧力と、の差が最大となるように前記駆動波形を制御するものであり、
   前記制御部は、
   前記駆動波形の駆動周波数を変化させて、前記供給室内の圧力と、前記回収室内の圧力と、の差が最大となる駆動周波数を取得するものであり、
   前記制御部は、
   段階的に設定された駆動周波数を選択して、この駆動周波数に基づいて駆動波形を生成して前記圧電ポンプを駆動し、
   前記圧力センサが検出した前記供給室内及び前記回収室内の圧力をそれぞれ取得して、前記供給室内及び前記回収室内の圧力差を算出し、
   前記圧力差を前記駆動周波数の段階順に取得して、前回取得した圧力差と今回取得した圧力差とを比較し、
   前回の圧力差よりも今回の圧力差が大きくなかった場合には、前記圧力差が最大値であると判断するインクジェットプリンタ。
2. 前記制御部は、インクが初めて前記インクジェットヘッドに充填された場合若しくはインクカートリッジが交換された場合に、前記供給室内の圧力と、前記回収室内の圧力と、の差が最大となるように前記駆動波形を制御する請求項１に記載のインクジェットプリンタ。

Images