JP7346847B2 - 液滴吐出装置 - Google Patents
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Description
また、本発明の液滴吐出装置は、ノズルをそれぞれ含む複数の個別流路と、前記複数の個別流路と連通する共通流路と、前記複数の個別流路内の液体に前記ノズルから液滴を吐出するための吐出エネルギーとしての圧力を付与する複数のエネルギー付与部と、有する液滴吐出ヘッドと、前記ノズルに異常が生じているか否かに応じた信号を出力する信号出力部と、制御部と、を備え、前記制御部は、前記信号出力部からの信号に基づいて、前記ノズルに異常が生じているか否かの判定を行い、前記複数のエネルギー付与部を個別に制御し、前記複数の個別流路のうち一部の個別流路については、前記吐出エネルギーに関する吐出エネルギー情報と、前記個別流路内の液体の粘度に関する粘度情報と、が関連付けられた粘度推定用データと、前記吐出エネルギー情報に基づいて前記エネルギー付与部を制御して前記個別流路内の液体に前記吐出エネルギーを付与させたときの前記判定の結果と、に基づいて前記個別流路内の液体の粘度を推定し、前記複数の個別流路のうち前記一部の個別流路以外の個別流路については、推定された前記一部の個別流路内の液体の粘度に基づいて、前記個別流路内の液体の粘度を推定する。
図1に示すように、本実施形態に係るプリンタ1(本発明の「液滴吐出装置」)は、キャリッジ2、サブタンク3、インクジェットヘッド4(本発明の「液滴吐出ヘッド」)、プラテン5、搬送ローラ6、7、メンテナンスユニット8などを備えている。
次に、インクジェットヘッド4について詳細に説明する。図2、図3に示すように、インクジェットヘッド4は、流路ユニット21と圧電アクチュエータ22とを備えている。
流路ユニット21は、4枚のプレート31~34が上からこの順に積層されることによって形成されている。プレート31~33は、ステンレスなどの金属材料からなる。プレート34は、ポリイミドなどの合成樹脂材料からなる。
圧電アクチュエータ22は、振動板51と、圧電層52と、共通電極53と、複数の個別電極54とを備えている。振動板51は、チタン酸鉛とジルコン酸鉛との混晶であるチタン酸ジルコン酸鉛を主成分とする圧電材料からなり、流路ユニット21の上面に配置され、複数の圧力室40を覆っている。なお、振動板51は、次に説明する圧電層52とは異なり、圧電材料以外の絶縁性材料からなるものであってもよい。
次に、メンテナンスユニット8について説明する。図1に示すように、メンテナンスユニット8は、キャップ61と、吸引ポンプ62と、廃液タンク63とを備えている。キャップ61は、プラテン5よりも走査方向の右側に配置されている。そして、キャリッジ2を、プラテン5よりも走査方向の右側のメンテナンス位置に位置させると、複数のノズル10がキャップ61と対向する。
次に、プリンタ1の電気的構成について説明する。プリンタ1の動作は、制御装置80によって制御される。図6に示すように、制御装置80は、CPU(Central Processing Unit)81、ROM(Read Only Memory)82、RAM(Random Access Memory)83、フラッシュメモリ84、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)85などからなり、キャリッジモータ86、搬送モータ87、ドライバIC59、キャップ昇降機構88、高電圧電源回路67、吸引ポンプ62、ヘッド電源回路89などの動作を制御する。また、制御装置80には、判定回路68から上述の信号が入力される。
次に、プリンタ1において記録用紙Pに画像を記録するときの処理について説明する。プリンタ1では、キャリッジモータ86を駆動させてキャリッジ2を走査方向に移動させつつ、インクジェットヘッド4を駆動させて複数のノズル10からインク滴を吐出させる記録パスと、搬送モータ87を駆動させて搬送ローラ6,7に記録用紙Pを搬送させる搬送動作とを交互に行うことにより、記録用紙Pに画像の記録を行う。また、各記録パスの直前に、キャリッジ2を上記メンテナンス位置に位置させた状態で、インクジェットヘッド4を駆動させることにより、複数のノズル10からインクジェットヘッド4内のインクを排出させるフラッシングを行う。
次に、プリンタ1において各個別流路46内のインクの粘度を推定するときの処理について説明する。プリンタ1において各個別流路内のインクの粘度を推定するときには、制御装置80は図7のフローに沿って処理を行う。なお、この処理は、プリンタ1において記録用紙Pへの画像の記録を行っていないときに行う。
本実施形態では、駆動素子50に印加される駆動電圧、及び、インク滴の種類と、この駆動電圧及びインク滴の種類に対応する波形信号で駆動素子50を駆動したときにノズル10から吐出可能なインクの粘度の最大値の情報とを関連付けた、図8(a)に示すようなテーブルのデータを記憶させておく。そして、駆動電圧及びインク滴の種類(波形信号)の設定を変えて駆動素子50を駆動させ、ノズル10からインクが吐出されたか否かと、図8(a)のテーブルとに基づいて、個別流路46内のインクを推定する。このとき、ノズル10からインクが吐出されたか否かと、上記テーブルとに基づいて個別流路46内のインクの粘度を簡単に推定することができ、インクの粘度を推定するのに複雑な処理が必要ない。
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載の限りにおいて様々な変更が可能である。
4 インクジェットヘッド
8 メンテナンスユニット
10 ノズル
41 マニホールド流路
46 個別流路
50 駆動素子
68 判定回路
80 制御装置
89 電源回路
Claims (14)
- ノズルから液滴を吐出する液滴吐出ヘッドと、
前記ノズルからの液滴の吐出に異常が生じているか否かに応じた信号を出力する信号出力部と、
制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記ノズルからの第1液滴の吐出に対する前記信号が、前記異常が生じていることを示しているか否かの第1判定と、前記ノズルからの前記第1液滴よりも量の多い第2液滴の吐出に対する前記信号が、前記異常が生じていることを示しているか否かの第2判定と、を行い、
前記第1判定と前記第2判定との両方の結果に基づいて前記液滴吐出ヘッド内の液体の粘度を推定することを特徴とする液滴吐出装置。 - 前記制御部は、
記録指示を取得した際に、前記ノズルから液滴を吐出させ被記録媒体に画像の記録を行い、
前記第1液滴及び前記第2液滴は、前記画像の記録を行う際に用いる液滴であることを特徴とする請求項1に記載の液滴吐出装置。 - 検出用導電部、を備え、
前記信号出力部は、前記ノズルから吐出された液滴によって前記検出用導電部に生じる電気的な変化に基づいて前記信号を出力することを特徴とする請求項1又は2に記載の液滴吐出装置。 - 前記信号出力部は、少なくとも前記ノズルから液滴が吐出されないときに、前記ノズルからの液滴の吐出に異常が生じていることを示す前記信号を出力することを特徴とする請求項1~3のいずれかに記載の液滴吐出装置。
- 前記液滴吐出ヘッドは、前記ノズルを含む液体流路と、前記ノズルから液滴を吐出するための吐出エネルギーを前記液体流路内の液体に付与するエネルギー付与部と、を有し、
前記制御部は、
前記ノズルから前記第1液滴を吐出させるための前記吐出エネルギーに関する吐出エネルギー情報、及び、前記ノズルから前記第2液滴を吐出させるための前記吐出エネルギーに関する吐出エネルギー情報が、それぞれ、前記液体流路内の液体の粘度に関する粘度情報と関連付けられた粘度推定用データと、
前記第1判定と前記第2判定との両方の結果と、に基づいて前記液滴吐出ヘッド内の液体の粘度を推定し、
前記粘度情報は、
対応する前記吐出エネルギー情報に基づいて前記エネルギー付与部を制御したときに前記ノズルから吐出させることのできる液体の粘度の最大値に関する情報であることを特徴とする請求項4に記載の液滴吐出装置。 - 前記制御部は、
前記吐出エネルギー情報に基づいて前記エネルギー付与部を制御するときに、
前記第1液滴に対応する前記吐出エネルギー情報及び前記第2液滴に対応する前記吐出エネルギー情報が、それぞれ前記ノズルからの液滴の吐出の難易度に関する難易度情報と関連付けられた吐出難易度データに基づいて、
前記第1液滴に対応する前記吐出エネルギー情報及び前記第2液滴に対応する前記吐出エネルギー情報のうち、難易度が高い前記難易度情報と関連付けられた吐出エネルギー情報から、難易度が低い前記難易度情報と関連付けられた吐出エネルギー情報の順に、前記吐出エネルギー情報に基づいて前記エネルギー付与部を制御し、
前記第1液滴に対応する前記吐出エネルギー情報及び前記第2液滴に対応する前記吐出エネルギー情報のうちのある吐出エネルギー情報に基づいて前記エネルギー付与部を制御したときに、初めて前記ノズルに異常が生じていないと判定した場合に、前記ある吐出エネルギー情報に対応する前記粘度情報に基づいて、前記液体流路内の液体の粘度を推定することを特徴とする請求項5に記載の液滴吐出装置。 - 前記液滴吐出ヘッドは、前記ノズルを含む液体流路と、前記ノズルから液滴を吐出するための吐出エネルギーを前記液体流路内の液体に付与するエネルギー付与部と、を有し、
前記制御部は、
前記ノズルから前記第1液滴を吐出させるための前記吐出エネルギーに関する吐出エネルギー情報、及び、前記ノズルから前記第2液滴を吐出させるための前記吐出エネルギーに関する吐出エネルギー情報が、それぞれ、前記液体流路内の液体の粘度に関する粘度情報と関連付けられた粘度推定用データと、
前記第1判定と前記第2判定との両方の結果と、に基づいて前記液滴吐出ヘッド内の液体の粘度を推定し、
電圧生成部をさらに備え、
前記エネルギー付与部は、前記電圧生成部により生成された駆動電圧が印加されることで、前記液体流路内の液体に圧力を付与し、
前記吐出エネルギー情報は、前記駆動電圧についての電圧情報を含み、
前記制御部は、前記電圧生成部に前記電圧情報に対応する前記駆動電圧を生成させ、当該駆動電圧を前記エネルギー付与部に印加させることを特徴とする請求項1~6のいずれかに記載の液滴吐出装置。 - 前記液滴吐出ヘッドは、前記ノズルを含む液体流路と、前記ノズルから液滴を吐出するための吐出エネルギーを前記液体流路内の液体に付与するエネルギー付与部と、を有し、
前記制御部は、
前記ノズルから前記第1液滴を吐出させるための前記吐出エネルギーに関する吐出エネルギー情報、及び、前記ノズルから前記第2液滴を吐出させるための前記吐出エネルギーに関する吐出エネルギー情報が、それぞれ、前記液体流路内の液体の粘度に関する粘度情報と関連付けられた粘度推定用データと、
前記第1判定と前記第2判定との両方の結果と、に基づいて前記液滴吐出ヘッド内の液体の粘度を推定し、
前記第1液滴に対応する波形信号及び前記第2液滴に対応する波形信号のうちのいずれかを選択的に前記エネルギー付与部に出力して、前記ノズルから前記第1液滴及び前記第2液滴のいずれかを選択的に吐出させ、
各吐出エネルギー情報は、前記第1液滴及び前記第2液滴のうちのいずれの液滴であるかについての液滴種類情報を含み、
前記制御部は、
前記液滴種類情報に対応する前記波形信号を前記エネルギー付与部に出力させることを特徴とする請求項1~7のいずれかに記載の液滴吐出装置。 - 電圧生成部、をさらに備え、
前記エネルギー付与部は、前記電圧生成部により生成された駆動電圧が印加されることで、前記液体流路内の液体に圧力を付与し、
前記制御部は、
前記駆動電圧の大きさを調整するように前記電圧生成部を制御し、さらに、前記第1液滴に対応する波形信号及び前記第2液滴に対応する波形信号のうちのいずれかを選択的に前記エネルギー付与部に出力して、前記エネルギー付与部に前記駆動電圧を印加するように制御し、
各吐出エネルギー情報は、
前記駆動電圧についての電圧情報と、
前記第1液滴及び前記第2液滴のうちのいずれの液滴であるかについての液滴種類情報と、を含み、
前記制御部は、
前記電圧情報に対応する前記駆動電圧を生成させるように前記電圧生成部を制御し、
前記液滴種類情報に対応する前記波形信号を前記エネルギー付与部に出力し、
前記吐出難易度データは、
低い駆動電圧に対応する前記電圧情報を含む前記吐出エネルギー情報ほど、難易度が高い難易度情報に関連付けられ、且つ、
体積が小さい液滴に対応する前記液滴種類情報を含む吐出エネルギー情報ほど、難易度が高い難易度情報に関連付けられたデータであることを特徴とする請求項6に記載の液滴吐出装置。 - 前記ノズルから前記液滴吐出ヘッド内の液体を排出させるパージを行うパージ手段、を備え、
前記制御部は、
推定した液体の粘度に基づいて、前記パージ手段に前記パージを行わせることを特徴とする請求項1~9のいずれかに記載の液滴吐出装置。 - 前記液滴吐出ヘッドは、前記ノズルを含む液体流路と、前記ノズルから液滴を吐出するための吐出エネルギーを前記液体流路内の液体に付与するエネルギー付与部と、を有し、
前記制御部は、
推定したインクの粘度に基づいて、前記エネルギー付与部を制御して前記ノズルから液体を排出させるフラッシングを行わせることを特徴とする請求項1~10のいずれかに記載の液滴吐出装置。 - 前記液滴吐出ヘッドは、前記ノズルを含む液体流路と、前記ノズルから液滴を吐出するための吐出エネルギーを前記液体流路内の液体に付与するエネルギー付与部と、を有し、
前記制御部は、
前記エネルギー付与部を制御して、前記ノズルから被吐出媒体に向けて液滴を吐出させるときに、
推定したインクの粘度に基づいて前記エネルギー付与部を制御することを特徴とする請求項1~11のいずれかに記載の液滴吐出装置。 - 電圧生成部、をさらに備え、
前記エネルギー付与部は、前記電圧生成部により生成された駆動電圧が印加されることで、前記液体流路内の液体に圧力を付与し、
前記制御部は、
前記エネルギー付与部を制御して、前記ノズルから被吐出媒体に向けて液滴を吐出させるときに、
前記電圧生成部に、推定したインクの粘度に応じた前記駆動電圧を生成させ、当該駆動電圧を前記エネルギー付与部に印加させることを特徴とする請求項12に記載の液滴吐出装置。 - ノズルをそれぞれ含む複数の個別流路と、前記複数の個別流路と連通する共通流路と、前記複数の個別流路内の液体に前記ノズルから液滴を吐出するための吐出エネルギーとしての圧力を付与する複数のエネルギー付与部と、有する液滴吐出ヘッドと、
前記ノズルに異常が生じているか否かに応じた信号を出力する信号出力部と、
制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記信号出力部からの信号に基づいて、前記ノズルに異常が生じているか否かの判定を行い、
前記複数のエネルギー付与部を個別に制御し、
前記複数の個別流路のうち一部の個別流路については、
前記吐出エネルギーに関する吐出エネルギー情報と、前記個別流路内の液体の粘度に関する粘度情報と、が関連付けられた粘度推定用データと、
前記吐出エネルギー情報に基づいて前記エネルギー付与部を制御して前記個別流路内の液体に前記吐出エネルギーを付与させたときの前記判定の結果と、に基づいて前記個別流路内の液体の粘度を推定し、
前記複数の個別流路のうち前記一部の個別流路以外の個別流路については、推定された前記一部の個別流路内の液体の粘度に基づいて、前記個別流路内の液体の粘度を推定することを特徴とする液滴吐出装置。
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