JP7119479B2 - 液体噴射装置 - Google Patents
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Description
A-1.装置構成:
図1は、本発明の第1実施形態の液体噴射装置100の構成を模式的示す説明図である。液体噴射装置100は、液体の一例であるインクの液滴を媒体12に噴射するインクジェット方式の印刷装置である。以下、インクの液滴の噴射を、単にインク噴射と称する。液体噴射装置100は、印刷用紙の他、樹脂フィルムや布等の任意の材質の印刷対象を媒体12とする。そして、液体噴射装置100は、例えば、パーソナルコンピュータ(PC)やディジタルカメラ(DC)等の印刷データ送信機器GMから入力された印刷データに基づいて、各種の媒体12に対して印刷を行う。図1以降の各図に示したX方向は、後述する液体噴射ヘッド26の搬送方向(主走査方向)であり、Y方向は、主走査方向と直交した媒体送り方向(副走査方向)であり、Z方向は、XY平面に直交したインク噴射方向である。以下の説明においては、説明の便宜上、主走査方向を印刷方向と、適宜、称する。また、向きを特定する場合には、図示方向を+(正)として、方向表記に正負の符合を併用する。
図10は、液体噴射ヘッド26へのインク供給を図る供給制御の手順を示すフローチャートである。この供給制御は、液体噴射装置100による印刷が行われている間に制御ユニット200のインク供給部212により繰り返し実行される。インク供給部212は、まず、液体容器14から液体噴射ヘッド26に至るインク供給系、具体的には供給管16のポンプ15を所定の圧送圧で駆動すると共に、循環機構75における圧力調整部77を調圧する(ステップS100)。これにより、それぞれの圧力室Cには、リザーバーRと供給液室60および供給路61を経てインクが供給され、圧力室Cを通過したインクは、連通路63と循環路72および排出液室65を経て循環機構75に回収される。
図12は、第2実施形態の液体噴射装置における噴射制御の手順を示すフローチャートである。第2実施形態の液体噴射装置の噴射制御にあっても、第1実施形態の液体噴射装置100と同様、印刷状況下において、第1ノズル列L1および第2ノズル列L2のそれぞれの圧力室Cにおける圧電素子44を制御対象として、個々の圧電素子44について個別に実行される。
図13は、第3実施形態の液体噴射装置における噴射不良の再判定制御の前半の手順を示すフローチャートである。図14は、第3実施形態の液体噴射装置における噴射不良の再判定制御の後半の手順を示すフローチャートである。この再判定制御は、既述した噴射制御において制御対象ノズルNに噴射不良が起きて当該ノズルからのインク噴射が一時的に停止されている間において、切替信号出力部215による切替器150のスイッチ切替と、噴射不良判定部220による噴射不良判定と、残留振動検知機器300での波形成形とを伴いつつ、制御ユニット200により実行される。しかも、この再判定制御は、既述した噴射制御において噴射不良が起きたと判定された制御対象ノズルNの圧力室Cにおける圧電素子44を制御対象として実行される。よって、以下の説明に当たっては、再判定制御での制御対象ノズルを、再判定対象ノズルNと称する。なお、再判定制御の開始以前においも、実行済み噴射制御におけるステップS270により、切替器150は、圧力室Cにおける圧電素子44に電圧を印加する印加ポジションに、切替信号出力部215により切り替えられている。
図16は、第4実施形態の液体噴射装置におけるインク噴射の不良発生報知制御の手順を示すフローチャートである。この不良報知制御は、印刷終了に伴い、それ以前のインク噴射に不良があった旨を使用者に知らせるべく、まず、制御ユニット200は、既述した回復制御と同様、噴射不良判定回数が所定の不良判定回数Nmに達しているか否かを判定する(ステップS500)。制御ユニット200は、ステップS500において噴射不良判定回数が所定の不良判定回数Nmに達していないと判定すれば、それ以降の処理を行うことなく本回復制御を終了する。その一方、ステップS500において噴射不良判定回数が所定の不良判定回数Nmに達していないと判定すれば、印刷データ送信機器GMからの印刷データに対応した全ての印刷が終了したか否かを判定し(ステップS510)、印刷終了まで待機する。
図18は、第5実施形態の液体噴射装置におけるインク噴射の不良発生報知制御の手順を示すフローチャートである。この不良報知制御は、印刷終了に伴い、それ以前のインク噴射に不良があった旨を使用者に知らせるべく、まず、制御ユニット200は、印刷データ送信機器GMからの印刷データに対応した全ての印刷が終了したか否かを判定する(ステップS600)。制御ユニット200は、ステップS600において印刷が終了していないと判定すれば、それ以降の処理を行うことなく本回復制御を終了する。その一方、ステップS600において印刷が終了していると判定すれば、噴射不良判定回数が所定の不良判定回数Nmに達しているか否かを判定する(ステップS610)。ここで噴射不良判定回数が所定の不良判定回数Nmに達していないと判定すれば、制御ユニット200は、印刷が終了した媒体12を、定常通りの排出経路でインクの噴射領域外へ排出し(ステップS620)、不良報知制御を終了する。その一方、ステップS610で噴射不良判定回数が所定の不良判定回数Nmに達していると判定すれば、制御ユニット200は、印刷が終了した媒体12を、定常とは異なる非定常の排出経路でインクの噴射領域外へ排出し(ステップS630)、不良報知制御を終了する。図19は、印刷が終了した媒体12の定常通りの排出の様子と非定常な排出経路での排出の様子を対比して示す説明図である。
(F-1)既述した第3実施形態では、噴射制御における噴射不良判定での不良判定スパンを駆動信号による連続したインク噴射タイミングの間の検知スパン(検知周期)としたが、この不良判定スパンは、噴射不良の再判定制御における非噴射電圧の印加を経た残留振動推移により噴射不良を再判定する再判定スパンより短ければ、インク噴射タイミングの間の検知スパン(検知周期)に限らない。例えば、不良判定スパンを、駆動信号による連続したインク噴射タイミングのうちで、m番目(mは整数)の噴射タイミングと(m+n)番目(nは整数)の噴射タイミングと間の検知スパン(検知周期)としてもよい。
(1)ファクシミリ装置等の画像記録装置。
(2)液晶ディスプレイ等の画像表示装置用のカラーフィルターの製造に用いられる色材噴射装置。
(3)有機EL(Electro Luminescence)ディスプレイや、面発光ディスプレイ(Field Emission Display、FED)等の電極形成に用いられる電極材噴射装置。
(4)バイオチップ製造に用いられる生体有機物を含む液体を噴射する液体噴射装置。
(5)精密ピペットとしての試料噴射装置。
(6)潤滑油の噴射装置。
(7)樹脂液の噴射装置。
(8)時計やカメラ等の精密機械にピンポイントで潤滑油を噴射する液体噴射装置。
(9)光通信素子等に用いられる微小半球レンズ(光学レンズ)などを形成するために紫外線硬化樹脂液等の透明樹脂液を基板上に噴射する液体噴射装置。
(10)基板などをエッチングするために酸性又はアルカリ性のエッチング液を噴射する液体噴射装置。
(11)他の任意の微小量の液滴を噴射させる液体噴射ヘッドを備える液体噴射装置。
本発明は、上述の実施形態や実施形態、変形例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態、実施形態、変形例中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。
Claims (13)
- 液体を噴射するノズルを複数有する液体噴射装置であって、
前記ノズルと連通する圧力室と、
前記圧力室の圧力を変化させる圧力発生部と、
前記圧力室への前記液体の供給と、前記圧力室を通過した前記液体の回収とを実施する液体供給部と、
前記ノズルからの液体噴射を求める液体噴射要求に対応した前記圧力室の前記圧力発生部を駆動する制御部と、
前記圧力発生部の駆動に伴う圧力変化により前記圧力室の前記液体に起きた残留振動の振動推移を用いて前記液体噴射の不良の発生を判定する噴射不良判定部とを備え、
前記制御部は、
前記噴射不良判定部により前記液体噴射の不良が生じたとされた圧力室である噴射不良圧力室の前記圧力発生部を、少なくとも一定の停止期間に亘り駆動停止とし、
前記液体供給部は、前記停止期間において前記液体の供給と前記液体の回収を継続する、
液体噴射装置。 - 液体を噴射するノズルを複数有する液体噴射装置であって、
前記ノズルと連通する圧力室と、
前記圧力室の圧力を変化させる圧力発生部と、
前記圧力室への前記液体の供給と、前記圧力室を通過した前記液体の回収とを実施する液体供給部と、
前記ノズルからの液体噴射を求める液体噴射要求に対応した前記圧力室の前記圧力発生部を駆動する制御部と、
前記圧力発生部の駆動に伴う圧力変化により前記圧力室の前記液体に起きた残留振動の振動推移を用いて前記液体噴射の不良の発生を判定する噴射不良判定部と、
前記液体の噴射対象物への前記液体噴射要求に対応した前記ノズルからの液体噴射が完了すると、前記噴射対象物を前記ノズルからの前記液体の噴射領域外の排出箇所へ排出する排出機構とを備え、
前記制御部は、
前記噴射不良判定部により前記液体噴射の不良が生じたとされた圧力室である噴射不良圧力室の前記圧力発生部を、少なくとも一定の停止期間に亘り駆動停止とし、
前記噴射不良圧力室の前記ノズルからの液体噴射を受けた前記噴射対象物を、前記噴射不良判定部により前記液体噴射の不良があるとされなかった前記噴射対象物と異なる排出箇所に排出するよう前記排出機構を制御する、
液体噴射装置。 - 液体を噴射するノズルを複数有する液体噴射装置であって、
前記ノズルと連通する圧力室と、
前記圧力室の圧力を変化させる圧力発生部と、
前記圧力室への前記液体の供給と、前記圧力室を通過した前記液体の回収とを実施する液体供給部と、
前記ノズルからの液体噴射を求める液体噴射要求に対応した前記圧力室の前記圧力発生部を駆動する制御部と、
前記圧力発生部の駆動に伴う圧力変化により前記圧力室の前記液体に起きた残留振動の振動推移を用いて前記液体噴射の不良の発生を判定する噴射不良判定部とを備え、
前記制御部は、
前記噴射不良判定部により前記液体噴射の不良が生じたとされた圧力室である噴射不良圧力室の前記圧力発生部を、少なくとも一定の停止期間に亘り駆動停止とし、
前記噴射不良圧力室の前記停止期間において、前記噴射不良圧力室の前記圧力発生部を、前記噴射不良圧力室の前記ノズルからの液体噴射を起こさない圧力変化が前記噴射不良圧力室に起きるように駆動し、
前記噴射不良判定部は、
前記停止期間において、前記噴射不良圧力室の前記圧力発生部の駆動に伴う圧力変化による前記液体の残留振動の振動推移を用いた前記液体噴射の不良の発生の再判定を前記噴射不良圧力室について繰り返し、
更に、前記制御部は、
前記噴射不良判定部が前記再判定において前記噴射不良圧力室の前記ノズルからの液体噴射に不良がないと判定すると、前記停止期間の経過に拘わらず、前記噴射不良圧力室の前記圧力発生部の駆動を再開し、
前記噴射不良判定部は、
前記停止期間において前記噴射不良圧力室について行う前記再判定を、前記再判定を行う前の前記判定において前記振動推移を検知する検知周期より長い周期で繰り返し実行する、
液体噴射装置。 - 液体を噴射するノズルを複数有する液体噴射装置であって、
前記ノズルと連通する圧力室と、
前記圧力室の圧力を変化させる圧力発生部と、
前記圧力室への前記液体の供給と、前記圧力室を通過した前記液体の回収とを実施する液体供給部と、
前記ノズルからの液体噴射を求める液体噴射要求に対応した前記圧力室の前記圧力発生部を駆動する制御部と、
前記圧力発生部の駆動に伴う圧力変化により前記圧力室の前記液体に起きた残留振動の振動推移を用いて前記液体噴射の不良の発生を判定する噴射不良判定部と、
前記ノズルからの液体噴射に起きた噴射不良の回復をもたらす回復部と、を備え、
前記制御部は、
前記噴射不良判定部により前記液体噴射の不良が生じたとされた圧力室である噴射不良圧力室の前記圧力発生部を、少なくとも一定の停止期間に亘り駆動停止とし、
前記噴射不良圧力室の前記停止期間において、前記噴射不良圧力室の前記圧力発生部を、前記噴射不良圧力室の前記ノズルからの液体噴射を起こさない圧力変化が前記噴射不良圧力室に起きるように駆動し、
前記噴射不良判定部は、
前記停止期間において、前記噴射不良圧力室の前記圧力発生部の駆動に伴う圧力変化による前記液体の残留振動の振動推移を用いた前記液体噴射の不良の発生の再判定を前記噴射不良圧力室について繰り返し、
更に、前記制御部は、
前記噴射不良判定部が前記再判定において前記噴射不良圧力室の前記ノズルからの液体噴射に不良がないと判定すると、前記停止期間の経過に拘わらず、前記噴射不良圧力室の前記圧力発生部の駆動を再開し、
前記噴射不良判定部が前記噴射不良圧力室について行う前記再判定において前記噴射不良圧力室の前記ノズルからの液体噴射に不良があると所定の不良判定回数に亘り連続して判定すると、前記回復部を駆動して、前記噴射不良圧力室の前記ノズルからの液体噴射不良の回復を図る、
液体噴射装置。 - 請求項4に記載の液体噴射装置であって、
前記制御部は、
前記不良判定回数を、前記噴射不良圧力室を通過する液体の通過量が多いほど、または液温が低いほど少なく設定する、
液体噴射装置。 - 請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の液体噴射装置であって、
前記ノズルを複数有するノズル列を有すると共に、前記圧力室と前記圧力発生部とを搭載した印刷ヘッドと、
前記印刷ヘッドを、前記液体の噴射対象物に対して走査させるヘッド移動機構とを備え、
前記制御部は、
前記ヘッド移動機構を制御して前記印刷ヘッドを走査させつつ、前記圧力発生部を駆動する、
液体噴射装置。 - 請求項6に記載の液体噴射装置であって、
前記制御部は、
前記停止期間において、前記噴射不良圧力室に隣接する隣接圧力室のノズルからの液体噴射を、前記噴射不良圧力室に求められていた液体噴射を補完するように噴射液滴量を増大させた補完噴射液滴量で実行する、
液体噴射装置。 - 請求項7に記載の液体噴射装置であって、
前記印刷ヘッドは、前記ノズル列を前記走査の方向において少なくとも2列に並べて備え、
前記制御部は、
前記噴射不良圧力室と前記走査の方向において隣接する前記隣接圧力室の前記ノズルからの液体噴射を、前記補完噴射液滴量で実行する、
液体噴射装置。 - 請求項1から請求項8のいずれか一項に記載の液体噴射装置であって、
前記制御部は、
前記噴射不良圧力室についての前記圧力発生部の前記駆動停止を行うと、前記液体噴射に不良が起きた旨の不良報知を行う、
液体噴射装置。 - 請求項9に記載の液体噴射装置であって、
前記制御部は、
前記不良報知を、前記液体の噴射対象物に前記ノズルからの液体噴射を行って、前記噴射対象物へ前記液体の噴射によるマーキングにより行う、
液体噴射装置。 - 請求項1、請求項3、請求項4、および請求項5のいずれか一項に記載の液体噴射装置であって、
前記液体の噴射対象物への前記液体噴射要求に対応した前記ノズルからの液体噴射が完了すると、前記噴射対象物を前記ノズルからの前記液体の噴射領域外の排出箇所へ排出する排出機構を備え、
前記制御部は、
前記噴射不良圧力室の前記ノズルからの液体噴射を受けた前記噴射対象物を、前記噴射不良判定部により前記液体噴射の不良があるとされなかった前記噴射対象物と異なる排出箇所に排出するよう前記排出機構を制御する、
液体噴射装置。 - 請求項2から請求項5のいずれか一項に記載の液体噴射装置であって、
前記液体供給部は、前記停止期間において前記液体の供給と前記液体の回収を継続する、液体噴射装置。 - 請求項1から請求項12のいずれか一項に記載の液体噴射装置であって、
前記制御部は、前記停止期間の後、前記圧力発生部の駆動を再開する、液体噴射装置。
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