JP2011207115A - 液体吐出装置、及び、液体吐出方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】消費電力の低減を図る。
【解決手段】液体を吐出する複数のノズルを有するヘッドと、複数のノズルにそれぞれ対応して前記ヘッドに設けられた複数の駆動素子であって、複数の駆動パルスを含む駆動信号によって動作する複数の駆動素子と、ヘッドに設けられ、液体吐出装置本体から送信される信号に基づいて、複数の駆動素子を選択的に駆動させるヘッド制御部と、ヘッドに設けられたヒーターと、ヘッドの温度を検出する温度センサーと、前記信号に基づいてヘッド制御部の発熱を予測する予測部と、ヘッドの温度が所定温度になるように温度センサーの検出温度に応じてヒーターの動作を制御するヒーター制御部であって、予測部の予測結果に応じて、ヒーターによるヘッドの加熱を抑制させるヒーター制御部と、を備える。
【選択図】図10
【解決手段】液体を吐出する複数のノズルを有するヘッドと、複数のノズルにそれぞれ対応して前記ヘッドに設けられた複数の駆動素子であって、複数の駆動パルスを含む駆動信号によって動作する複数の駆動素子と、ヘッドに設けられ、液体吐出装置本体から送信される信号に基づいて、複数の駆動素子を選択的に駆動させるヘッド制御部と、ヘッドに設けられたヒーターと、ヘッドの温度を検出する温度センサーと、前記信号に基づいてヘッド制御部の発熱を予測する予測部と、ヘッドの温度が所定温度になるように温度センサーの検出温度に応じてヒーターの動作を制御するヒーター制御部であって、予測部の予測結果に応じて、ヒーターによるヘッドの加熱を抑制させるヒーター制御部と、を備える。
【選択図】図10
Description
本発明は、液体吐出装置、及び、液体吐出方法に関する。
液体(例えばインク)を吐出させるための駆動素子を有する液体吐出装置としてインクジェットプリンターが知られている。また、インクジェットプリンターとして、従来用いられている一般的なインクの粘度(約1ミリパスカル秒)よりも十分に高い粘度のインク、具体的には粘度が6〜20ミリパスカル秒のインク(便宜上、高粘度インクともいう。)を吐出させる試みがなされている。このような高粘度のインクをヘッドのノズルから吐出させるときには、インクを吐出しやすくするため、粘度を下げることが好ましい。
そこで、インク吐出時のインクの粘度を下げるため、ヘッドにヒーターを設けたものが提案されている。(例えば、特許文献1参照)。
そこで、インク吐出時のインクの粘度を下げるため、ヘッドにヒーターを設けたものが提案されている。(例えば、特許文献1参照)。
上述したようなプリンターでは、ヘッドの温度をサーミスターで検出し、その検出温度に基づいてヒーターの制御を行っている。しかしながら、後述するように、インクの吐出時において、駆動素子を駆動させるヘッド制御部も発熱する。このため、サーミスターの検出温度のみでヒーターの制御を行うと、無駄な電力を消費してしまうおそれがあった。
そこで本発明は、消費電力の低減を図ることを目的とする。
そこで本発明は、消費電力の低減を図ることを目的とする。
上記目的を達成するための主たる発明は、液体を吐出する複数のノズルを有するヘッドと、前記複数のノズルにそれぞれ対応して前記ヘッドに設けられた複数の駆動素子であって、複数の駆動パルスを含む駆動信号によって動作する複数の駆動素子と、前記ヘッドに設けられ、液体吐出装置本体から送信される信号に基づいて、前記複数の駆動素子を選択的に駆動させるヘッド制御部と、前記ヘッドに設けられたヒーターと、前記ヘッドの温度を検出する温度センサーと、前記信号に基づいて前記ヘッド制御部の発熱を予測する予測部と、前記ヘッドの温度が所定温度になるように前記温度センサーの検出温度に応じて前記ヒーターの動作を制御するヒーター制御部であって、前記予測部の予測結果に応じて、前記ヒーターによる前記ヘッドの加熱を抑制させるヒーター制御部と、を備えることを特徴とする液体吐出装置である。
本発明の他の特徴については、本明細書及び添付図面の記載により明らかにする。
本明細書及び添付図面の記載により、少なくとも、以下の事項が明らかとなる。
液体を吐出する複数のノズルを有するヘッドと、前記複数のノズルにそれぞれ対応して前記ヘッドに設けられた複数の駆動素子であって、複数の駆動パルスを含む駆動信号によって動作する複数の駆動素子と、前記ヘッドに設けられ、液体吐出装置本体から送信される信号に基づいて、前記複数の駆動素子を選択的に駆動させるヘッド制御部と、前記ヘッドに設けられたヒーターと、前記ヘッドの温度を検出する温度センサーと、前記信号に基づいて前記ヘッド制御部の発熱を予測する予測部と、前記ヘッドの温度が所定温度になるように前記温度センサーの検出温度に応じて前記ヒーターの動作を制御するヒーター制御部であって、前記予測部の予測結果に応じて、前記ヒーターによる前記ヘッドの加熱を抑制させるヒーター制御部と、を備えることを特徴とする液体吐出装置が明らかとなる。
このような液体吐出装置によれば、ヒーターによって無駄な加熱をしないようにできるので、消費電力の低減を図ることができる。
液体を吐出する複数のノズルを有するヘッドと、前記複数のノズルにそれぞれ対応して前記ヘッドに設けられた複数の駆動素子であって、複数の駆動パルスを含む駆動信号によって動作する複数の駆動素子と、前記ヘッドに設けられ、液体吐出装置本体から送信される信号に基づいて、前記複数の駆動素子を選択的に駆動させるヘッド制御部と、前記ヘッドに設けられたヒーターと、前記ヘッドの温度を検出する温度センサーと、前記信号に基づいて前記ヘッド制御部の発熱を予測する予測部と、前記ヘッドの温度が所定温度になるように前記温度センサーの検出温度に応じて前記ヒーターの動作を制御するヒーター制御部であって、前記予測部の予測結果に応じて、前記ヒーターによる前記ヘッドの加熱を抑制させるヒーター制御部と、を備えることを特徴とする液体吐出装置が明らかとなる。
このような液体吐出装置によれば、ヒーターによって無駄な加熱をしないようにできるので、消費電力の低減を図ることができる。
かかる液体吐出装置であって、前記信号は画素データであることが望ましい。
このような液体吐出装置によれば、プリンタードライバーで作成される画素データからヘッド制御部の発熱を予測することができる。
このような液体吐出装置によれば、プリンタードライバーで作成される画素データからヘッド制御部の発熱を予測することができる。
かかる液体吐出装置であって、前記予測部は、前記画素データの値をカウントするカウンターと、所定期間毎に前記カウンターのカウント値をリセットするリセット部と、を有し、前記所定期間における前記カウンターのカウント値から前記ヘッド制御部の発熱を予測することが望ましい。
このような液体吐出装置によれば、印刷時における所定期間ごとのノズルの負荷変動に応じてヒーターの制御を行うことができる。
このような液体吐出装置によれば、印刷時における所定期間ごとのノズルの負荷変動に応じてヒーターの制御を行うことができる。
かかる液体吐出装置は、前記液体の粘度が1ミリパスカル秒よりも高い液体であるときに特に効果的である。
かかる液体吐出装置であって、前記予測部は、前記駆動信号の駆動パルスの電圧振幅の大きさに応じて前記予測値を変更することが望ましい。また、前記駆動信号の周波数に応じて前記予測値を変更することが望ましい。
このような液体吐出装置によれば、予測の精度を高めることができる。
このような液体吐出装置によれば、予測の精度を高めることができる。
また、液体を吐出する複数のノズルを有するヘッドと、前記複数のノズルにそれぞれ対応して前記ヘッドに設けられた複数の駆動素子であって、複数の駆動パルスを含む駆動信号によって動作する複数の駆動素子と、前記ヘッドに設けられたヘッド制御部と、前記ヘッドに設けられたヒーターと、前記ヘッドの温度を検出する温度センサーと、を備えた液体吐出装置による液体吐出方法であって、液体吐出装置本体から送信される信号に基づいて、前記ヘッド制御部によって前記ヘッドの前記複数の駆動素子を選択的に駆動させることと、前記ヘッドの温度が所定温度になるように前記温度センサーの検出温度に応じて前記ヒーターの動作を制御することと、前記信号に基づいて前記ヘッド制御部の発熱を予測し、その予測結果に応じて、前記ヒーターによる前記ヘッドの加熱を抑制することと、を有することを特徴とする液体吐出方法が明らかとなる。
以下の実施形態では、インクジェットプリンター(以下、プリンター1ともいう)を例に挙げて説明する。
===プリンターの構成===
図1は、本実施形態のプリンター1の全体構成のブロック図である。また、図2Aは、プリンター1の斜視図であり、図2Bは、プリンター1の横断面図である。以下、本実施形態のプリンター1の基本的な構成について説明する。
図1は、本実施形態のプリンター1の全体構成のブロック図である。また、図2Aは、プリンター1の斜視図であり、図2Bは、プリンター1の横断面図である。以下、本実施形態のプリンター1の基本的な構成について説明する。
本実施形態のプリンター1は、搬送ユニット20、キャリッジユニット30、ヘッドユニット40、検出器群50、及びコントローラー60を有する。外部装置であるコンピューター110から印刷データを受信したプリンター1は、コントローラー60によって各ユニット(搬送ユニット20、キャリッジユニット30、ヘッドユニット40)を制御する。コントローラー60は、コンピューター110から受信した印刷データに基づいて、各ユニットを制御し、紙に画像を印刷する。プリンター1内の状況は検出器群50によって監視されており、検出器群50は、検出結果をコントローラー60に出力する。コントローラー60は、検出器群50から出力された検出結果に基づいて、各ユニットを制御する。
搬送ユニット20は、媒体(例えば、紙Sなど)を所定の方向(以下、搬送方向という)に搬送させるためのものである。この搬送ユニット20は、給紙ローラー21と、搬送モーター22(PFモーターとも言う)と、搬送ローラー23と、プラテン24と、排紙ローラー25とを有する。給紙ローラー21は、紙挿入口に挿入された紙をプリンター内に給紙するためのローラーである。搬送ローラー23は、給紙ローラー21によって給紙された紙Sを印刷可能な領域まで搬送するローラーであり、搬送モーター22によって駆動される。プラテン24は、印刷中の紙Sを支持する。排紙ローラー25は、紙Sをプリンターの外部に排出するローラーであり、印刷可能な領域に対して搬送方向下流側に設けられている。
キャリッジユニット30は、ヘッドを所定の方向(以下、移動方向という)に移動(「走査」とも呼ばれる)させるためのものである。キャリッジユニット30は、キャリッジ31と、キャリッジモーター32(CRモーターとも言う)とを有する。キャリッジ31は、移動方向に往復移動可能であり、キャリッジモーター32によって駆動される。また、キャリッジ31は、インクを収容するインクカートリッジを着脱可能に保持している。
ヘッドユニット40は、紙にインクを吐出するためのものである。ヘッドユニット40は、複数のノズルを有するヘッド41と、ヘッド制御部HCと、ヒーター48と、ヒーター制御部HTCと、発熱予測部49を備えている。ヘッド41はキャリッジ31に設けられているため、キャリッジ31が移動方向に移動すると、ヘッド41も移動方向に移動する。そして、ヘッド41が移動方向に移動中にインクを断続的に吐出することによって、移動方向に沿ったドットライン(ラスタライン)が紙に形成される。なお、本実施形態ではインクとして通常のインク(約1ミリパスカル秒)よりも十分高い粘度(例えば、10ミリパスカル秒)の高粘度インクを用いている。
ヘッド制御部HCは、コントローラー60から送信されるヘッド制御信号と駆動信号COMに基づいて、各ノズルにそれぞれ対応するピエゾ素子PZTを選択的に駆動させる。
ヒーター48は、ヘッド41を加熱するためのものである。このヒーター48による加熱によって、高粘度インクの粘度を下げて、ノズルからインクが吐出しやすくなるようにしている。
発熱予測部49は、コントローラー60から送信される印刷データ(後述する画素データSI)に基づいてヘッド制御部HCの発熱を予測する。
ヒーター制御部HTCは、ヘッド41が所定温度になるように、ヒーター48の動作を制御する。
なお、ヘッドユニット40の詳細については後述する。
なお、ヘッドユニット40の詳細については後述する。
検出器群50には、リニア式エンコーダー51、ロータリー式エンコーダー52、紙検出センサー53、光学センサー54等が含まれる。リニア式エンコーダー51は、キャリッジ31の移動方向の位置を検出する。ロータリー式エンコーダー52は、搬送ローラー23の回転量を検出する。紙検出センサー53は、給紙中の紙の先端の位置を検出する。光学センサー54は、キャリッジ31に取付けられている発光部と受光部により、紙の有無を検出する。そして、光学センサー54は、キャリッジ31によって移動しながら紙の端部の位置を検出し、紙の幅を検出することができる。また、光学センサー54は、状況に応じて、紙の先端(搬送方向下流側の端部であり、上端ともいう)・後端(搬送方向上流側の端部であり、下端ともいう)も検出できる。
また、本実施形態では検出器群50としてヘッド41の温度を検出するサーミスター56を有している(後述する)。
コントローラー60は、プリンターの制御を行うための制御ユニットである。コントローラー60は、インターフェイス部61と、CPU62と、メモリー63と、ユニット制御回路64と、駆動信号生成回路65を有する。インターフェイス部61は、外部装置であるコンピューター110とプリンター1との間でデータの送受信を行う。CPU62は、プリンター全体の制御を行うための演算処理装置である。メモリー63は、CPU62のプログラムを格納する領域や作業領域等を確保するためのものであり、RAM、EEPROM等の記憶素子を有する。CPU62は、メモリー63に格納されているプログラムに従って、ユニット制御回路64を介して各ユニットを制御する。
駆動信号生成回路65は、ヘッド41のピエゾ素子PZTを駆動させる駆動信号COMを生成する。なお、駆動信号COMの詳細については後述する。
<印刷手順について>
コントローラー60は、コンピューター110から印刷命令及び印刷データを受信すると、印刷データに含まれる各種コマンドの内容を解析し、各ユニットを用いて、以下の処理を行う。
コントローラー60は、コンピューター110から印刷命令及び印刷データを受信すると、印刷データに含まれる各種コマンドの内容を解析し、各ユニットを用いて、以下の処理を行う。
まず、コントローラー60は、給紙ローラー21を回転させ、印刷すべき用紙Sを搬送ローラー23の所まで送る。次に、コントローラー60は、搬送モーター22を駆動させることによって搬送ローラー23を回転させる。搬送ローラー23が所定の回転量にて回転すると、用紙Sは所定の搬送量にて搬送される。
用紙Sがヘッドユニット40の下部まで搬送されると、コントローラー60は、印刷命令に基づいてキャリッジモーター32を回転させる。このキャリッジモーター32の回転に応じて、キャリッジ31が移動方向に移動する。また、キャリッジ31が移動することによって、キャリッジ31に設けられたヘッドユニット40も同時に移動方向に移動する。また、ヘッドユニット40が移動方向に移動している間に、コントローラー60は、駆動信号生成回路65に駆動信号COMを生成させて、ヘッド41のピエゾ素子PZTに駆動信号COMを印加する。これにより、ヘッドユニット40が移動方向に移動している間に、ヘッド41から断続的にインク滴が吐出される。このインク滴が、用紙Sにインク滴が着弾することによって、移動方向に複数のドットが並ぶドット列が形成される。なお、移動するヘッド41からインクを吐出することによるドット形成動作のことをパスという。
また、コントローラー60は、ヘッドユニット40が往復移動する合間に搬送モーター22を駆動させる。搬送モーター22は、コントローラー60からの指令された駆動量に応じて回転方向の駆動力を発生する。そして、搬送モーター22は、この駆動力を用いて搬送ローラー23を回転させる。搬送ローラー23が所定の回転量にて回転すると、用紙Sは所定の搬送量にて搬送される。つまり、用紙Sの搬送量は、搬送ローラー23の回転量に応じて定まることになる。このように、パスと搬送動作を交互に繰り返して行い、用紙Sの各画素にドットを形成していく。こうして用紙Sに画像が印刷される。
そして、最後に、コントローラー60は、搬送ローラー23と同期して回転する排紙ローラー25によって印刷が終了した用紙Sを排紙する。
<プリンタードライバーによる処理の概要>
上記の印刷処理は、前述したように、プリンター1に接続されたコンピューター110から印刷データが送信されることにより開始する。当該印刷データは、プリンタードライバーによる処理により生成される。以下、プリンタードライバーによる処理について、図3を参照しながら説明する。図3は、プリンタードライバーによる処理の説明図である。
上記の印刷処理は、前述したように、プリンター1に接続されたコンピューター110から印刷データが送信されることにより開始する。当該印刷データは、プリンタードライバーによる処理により生成される。以下、プリンタードライバーによる処理について、図3を参照しながら説明する。図3は、プリンタードライバーによる処理の説明図である。
プリンタードライバーは、アプリケーションプログラムから画像データを受け取り、プリンター1が解釈できる形式の印刷データに変換し、印刷データをプリンターに出力する。アプリケーションプログラムからの画像データを印刷データに変換する際に、プリンタードライバーは、解像度変換処理・色変換処理・ハーフトーン処理・ラスタライズ処理・コマンド付加処理などを行う。
解像度変換処理は、アプリケーションプログラムから出力された画像データ(テキストデータ、イメージデータなど)を、紙に印刷する際の解像度(印刷解像度)に変換する処理である。例えば、印刷解像度が720×720dpiに指定されている場合、アプリケーションプログラムから受け取ったベクター形式の画像データを720×720dpiの解像度のビットマップ形式の画像データに変換する。なお、解像度変換処理後の画像データの各画素データは、RGB色空間により表される多階調(例えば256階調)のRGBデータである。この階調値は、RGB画像データに基づいて定められるものであり、以下指令階調値ともいう。
解像度変換処理は、アプリケーションプログラムから出力された画像データ(テキストデータ、イメージデータなど)を、紙に印刷する際の解像度(印刷解像度)に変換する処理である。例えば、印刷解像度が720×720dpiに指定されている場合、アプリケーションプログラムから受け取ったベクター形式の画像データを720×720dpiの解像度のビットマップ形式の画像データに変換する。なお、解像度変換処理後の画像データの各画素データは、RGB色空間により表される多階調(例えば256階調)のRGBデータである。この階調値は、RGB画像データに基づいて定められるものであり、以下指令階調値ともいう。
色変換処理は、RGBデータをCMYK色空間のデータに変換する処理である。なお、CMYK色空間の画像データは、プリンターが有するインクの色に対応したデータである。言い換えると、プリンタードライバーは、RGBデータに基づいて、CMYK平面の画像データを生成する。
この色変換処理は、RGBデータの階調値とCMYKデータの階調値とを対応づけたテーブル(色変換ルックアップテーブルLUT)に基づいて行われる。なお、色変換処理後の画素データは、CMYK色空間により表される256階調のCMYKデータである。
ハーフトーン処理は、高階調数のデータを、プリンターが形成可能な階調数のデータに変換する処理である。このハーフトーン処理により、256階調を示すデータが、2階調を示す1ビットデータや4階調を示す2ビットデータに変換される。ハーフトーン処理後の画像データでは、画素ごとに1ビット又は2ビットの画素データが対応しており、この画素データは各画素でのドットの形成状況(ドットの有無、ドットの大きさ)を示すデータになる。例えば2ビット(4階調)の場合、ドット階調値[00]に対応するドットなし、ドット階調値[01]に対応する小ドットの形成、ドット階調値[10]に対応する中ドットの形成、及び、ドット階調値[11]に対応する大ドットの形成のように4段階に変換される。その後、各ドットのサイズについてドット生成率が決められた上で、ディザ法・γ補正・誤差拡散法等を利用して、プリンター1がドットを分散して形成するように画素データが作成される。
ラスタライズ処理は、マトリクス状に並ぶ画素データを、印刷時のドット形成順序に従って並べ替える処理である。例えば、印刷時に数回に分けてドット形成処理が行われる場合、各ドット形成処理に対応する画素データをそれぞれ抽出し、ドット形成処理の順序に従って並べ替える。なお、印刷方式が異なれば印刷時のドット形成順序が異なるので、印刷方式に応じてラスタライズ処理が行われることになる。
コマンド付加処理は、ラスタライズ処理されたデータに、印刷方式に応じたコマンドデータを付加する処理である。コマンドデータとしては、例えば媒体の搬送速度を示す搬送データなどがある。
これらの処理を経て生成された印刷データは、プリンタードライバーによりプリンター1に送信される。
===ヘッドユニット===
図4は、ヘッド41の下面におけるノズルの配列を示す説明図である。図4に示すように、ヘッド41の下面には、ブラックインクノズル列Kと、シアンインクノズル列Cと、マゼンタインクノズル列Mと、イエローインクノズル列Yが移動方向に並んで形成されている。各ノズル列は、各色のインクを吐出するための吐出口であるノズルを複数個(本実施形態では180個)備えている。
図4は、ヘッド41の下面におけるノズルの配列を示す説明図である。図4に示すように、ヘッド41の下面には、ブラックインクノズル列Kと、シアンインクノズル列Cと、マゼンタインクノズル列Mと、イエローインクノズル列Yが移動方向に並んで形成されている。各ノズル列は、各色のインクを吐出するための吐出口であるノズルを複数個(本実施形態では180個)備えている。
各ノズル列の複数のノズルは、搬送方向に沿って、一定の間隔(ノズルピッチ:k・D)でそれぞれ整列して並んでいる。ここで、Dは、搬送方向における最小のドットピッチ(つまり、用紙Sに形成されるドットの最高解像度での間隔)である。また、kは、1以上の整数である。例えば、ノズルピッチが180dpi(1/180インチ)であって、搬送方向のドットピッチが720dpi(1/720)である場合、k=4である。
各ノズル列のノズルは、下流側のノズルほど若い番号が付されている(♯1〜♯180)。つまり、ノズル♯1は、ノズル♯180よりも搬送方向の下流側に位置している。各ノズルには、各ノズルを駆動してインク滴を吐出させるための駆動素子としてピエゾ素子(不図示)が設けられている。また、光学センサー54は、搬送方向の位置に関して、一番上流側にあるノズル♯180とほぼ同じ位置にある。
図5は、ヘッド41のノズルの周辺の断面図である。ヘッド41は、駆動ユニット42と、駆動ユニット42を収納するためのケース43と、ケース43に装着される流路ユニット44とを備えている。
駆動ユニット42は、複数のピエゾ素子PZTによって構成されるピエゾ素子群と、このピエゾ素子群が固定される固定板423と、各ピエゾ素子PZTに給電するためのフレキシブルケーブル424とを有している。各ピエゾ素子PZTは、所謂片持ち梁の状態で固定板423に取り付けられている。固定板423は、ピエゾ素子PZTからの反力を受け止め得る剛性を備えた板状部材である。フレキシブルケーブル424は、可撓性を有するシート状の配線基板であり、固定板423とは反対側となる固定端部の側面でピエゾ素子PZTと電気的に接続されている。そして、このフレキシブルケーブル424の表面には、ピエゾ素子PZTの駆動等を制御するための制御用ICであるヘッド制御部HCが実装されている。
ケース43は、駆動ユニット42を収納可能な収納空部431を有する直方体ブロック状の外形である。このケース43の先端面には上記の流路ユニット44が接合される。この収納空部431は、駆動ユニット42が丁度嵌合可能な大きさである。また、このケース43には、インク供給路432も形成されている。インク供給路432は、インクカートリッジに貯留されたインクをリザーバ453に供給するための供給路である。また、ケース43には、ヒーター48が設けられている。
ヒーター48は、インク供給路432の近傍に配置されている。そして、ヒーター48は、オン状態となることによって、インク供給路432のインクを加熱する。なお、ピーター48は、ヒーター制御部HTCによってオン/オフが制御される。また、ヒーター48の近くには、サーミスター56が設けられている。このサーミスター56は、ヘッド41周囲の温度を検出する温度センサーである。
流路ユニット44は、流路形成基板45と、ノズルプレート46と、弾性板47とを有し、流路形成基板45がノズルプレート46と弾性板47に挟まれるようにそれぞれを積層して一体的に構成される。ノズルプレート46は、ノズルが形成されたステンレス鋼製の薄いプレートである。
流路形成基板45には、圧力室451及びインク供給口452となる空部が各ノズルに対応して複数形成される。リザーバ453は、インクカートリッジに貯留されたインクを各圧力室451に供給するための液体貯留室であり、インク供給口452を通じて対応する圧力室451の他端と連通している。そして、インクカートリッジからのインクは、インク供給路432を通って、リザーバ453内に導入されるようになっている。
駆動ユニット42は、ピエゾ素子PZTの自由端部を流路ユニット44側に向けた状態で収納空部431内に挿入され、この自由端部の先端面が対応する島部473に接着される。また、固定板423の背面が収納空部431を区画するケース43の内壁面に接着される。この収納状態でフレキシブルケーブル424を介してピエゾ素子PZTに駆動信号を供給すると、ピエゾ素子PZTは伸縮して圧力室451の容積を膨張・収縮させる。このような圧力室451の容積変化により、圧力室451内のインクには圧力変動が生じる。そして、このインク圧力の変動を利用することでノズルからインク滴を吐出させることができる。
===ヘッド制御部について===
図6は、ヘッド制御部HCのブロック図である。
ヘッド制御部HCは、第1シフトレジスタ81Aと、第2シフトレジスタ81Bと、第1ラッチ回路82Aと、第2ラッチ回路82Bと、デコーダ83と、制御ロジック84と、スイッチ86とを備えている。そして、制御ロジック84を除いた各部(すなわち、第1シフトレジスタ81A、第2シフトレジスタ81B、第1ラッチ回路82A、第2ラッチ回路82B、デコーダ83、及びスイッチ86)は、それぞれピエゾ素子PZT毎に設けられる。
図6は、ヘッド制御部HCのブロック図である。
ヘッド制御部HCは、第1シフトレジスタ81Aと、第2シフトレジスタ81Bと、第1ラッチ回路82Aと、第2ラッチ回路82Bと、デコーダ83と、制御ロジック84と、スイッチ86とを備えている。そして、制御ロジック84を除いた各部(すなわち、第1シフトレジスタ81A、第2シフトレジスタ81B、第1ラッチ回路82A、第2ラッチ回路82B、デコーダ83、及びスイッチ86)は、それぞれピエゾ素子PZT毎に設けられる。
このヘッド制御部HCには、プリンター側コントローラー60からフレキシブルケーブル424を介して、クロックCLK、ラッチ信号LAT、チェンジ信号CH、及び、駆動信号COMが入力される。また、画素データSIと設定データSPとを含む設定信号も、コントローラー60からフレキシブルケーブル424を介してヘッド制御部HCへ入力される。
図7は、駆動信号COMと各種信号の説明図である。図8Aは、画素データSIと設定データSPとを含む設定信号の説明図である。図8Bは、制御ロジック84の機能の一部の説明図である。
繰り返し周期である期間Tは、ノズルが1画素分移動する間の期間に対応する。例えば、印刷解像度が720dpiの場合、期間Tは、ノズルが用紙Sに対して1/720インチ移動するための期間に相当する。そして、印刷データに含まれる画素データに基づいて、期間Tに含まれる各区間の駆動パルスPS1〜PS4をピエゾ素子PZTに印加することによって、1つの画素内に大きさの異なるインク滴が吐出され、複数階調を表現可能としている。
駆動信号COMは、繰り返し周期Tにおける期間T1で生成される第1区間信号SS1と、期間T2で生成される第2区間信号SS2と、期間T3で生成される第3区間信号SS3と、期間T4で生成される第4区間信号SS4を有する。第1区間信号SS1は駆動パルスPS1を有している。また、第2区間信号SS2は駆動パルスPS2を、第3区間信号SS3は駆動パルスPS3を、第4区間信号SS4は駆動パルスPS4をそれぞれ有している。なお、駆動パルスPS1、駆動パルスPS2及び駆動パルスPS3は、大ドットの形成時にピエゾ素子PZTへ印加されるものであり、互いに同じ波形をしている。また、駆動パルスPS1と駆動パルスPS2は、中ドットの形成時にも、ピエゾ素子PZTへ印加されるものである。また、駆動パルスPS1は、小ドットの形成時にも、ピエゾ素子PZTへ印加されるものである。また、駆動パルスPS4は、ピエゾ素子PZTを微振動させるときにピエゾ素子PZTへ印加されるものである。
繰り返し周期T(LAT−LAT間)の間に、クロックCLKに同期して設定信号がヘッド制御部HCに入力されると、設定信号のうちの上位ビットデータ(SIH)が第1シフトレジスタ81Aにそれぞれセットされ、下位ビットデータ(SIL)が第2シフトレジスタ81Bにそれぞれセットされる。また、設定データSPが制御ロジック84のシフトレジスタ群(不図示)にセットされる。なお、各ノズルにそれぞれ対応する2ビットの画素データの上位ビットは第1シフトレジスタ81Aにセットされ、2ビットの画素データの下位ビットは第2シフトレジスタ81Bにセットされる。
そして、ラッチ信号LATのパルスに応じて、上位ビットデータが第1ラッチ回路82Aにラッチされ、下位ビットデータが第2ラッチ回路82Bにラッチされる。これにより、各ノズル(各ピエゾ素子PZT)にそれぞれ対応する2ビットの画素データの上位ビットは第1ラッチ回路82Aにラッチされ、2ビットの画素データの下位ビットは第2ラッチ回路82Bにラッチされる。
設定データSPは、16ビットデータから構成される(図8A参照)。そして、制御ロジック84は、16ビットの設定データSPのうちの所定の4ビットデータ(データP00、データP10、データP20、データP30)とチェンジ信号CHとに基づいて、波形選択信号q0を生成する。また、同様に、16ビットの設定データSPのうちの所定の4ビットデータとチェンジ信号CHとに基づいて、波形選択信号q1〜q3を生成する。
この図の例では、16ビットの設定データSPのうち、データP01、データP02、データP03、データP12、データP13、データP23は[1]であり、他のデータは[0]である。このため、波形選択信号q0のための4ビットデータ(データP00、データP10、データP20、データP30)は[0000]になり、この結果、波形選択信号q0は、繰り返し周期TにおいてLレベルになる。また、波形選択信号q1のための4ビットデータ(データP01、データP11、データP21、データP31)は[1000]になり、この結果、波形選択信号q0は、第1区間T1においてHレベルになり、第2区間T2〜第4区間T4においてLレベルになる。
また、波形選択信号q2、q3も図8Bに示す通りの信号になる。
また、波形選択信号q2、q3も図8Bに示す通りの信号になる。
デコーダ83は、第1ラッチ回路82A及び第2ラッチ回路82Bにラッチされた2ビットの画素データに応じて、波形選択信号q0〜q3から1つを選択する。具体的には、画素データが[00]の場合(上位ビットが[0]で下位ビットが[0]の場合)には波形選択信号q0が選択され、画素データが[01]の場合には波形選択信号q1が選択され、画素データが[10]の場合には波形選択信号q2が選択され、画素データが[11]の場合には波形選択信号q3が選択される。選択された波形選択信号は、スイッチ信号SWとしてデコーダ83から出力される。
スイッチ86には駆動信号COM及びスイッチ信号SWが入力される。スイッチ信号がHレベルのとき、スイッチ86はON状態になり、駆動信号COMがピエゾ素子PZTへ印加される。スイッチ信号SWがLレベルのとき、スイッチ86はOFF状態になり、駆動信号COMはピエゾ素子PZTへ印加されない。
画素データが[00]の場合、スイッチ制御信号SWとして選択信号q0が出力される。これにより、繰り返し周期Tにおいてスイッチ86がオフ状態になる。この結果、共通駆動信号COMの駆動パルスはピエゾ素子PZTへ印加されない。この場合、ノズルからはインク滴は吐出されない。
画素データが[01]の場合、スイッチ86が波形選択信号q1によりON/OFFされ、駆動信号COMの第1区間信号SS1がピエゾ素子PZTへ印加され、ピエゾ素子PZTは駆動パルスPS1により駆動される。この駆動パルスPS3に応じてピエゾ素子PZTが駆動すると、用紙に小ドットが形成される。
画素データが[10]の場合、スイッチ86が波形選択信号q2によりON/OFFされ、駆動信号COMの第1区間信号SS1と第2区間信号SS2がピエゾ素子PZTへ印加され、ピエゾ素子PZTが駆動パルスPS1、駆動パルスPS2により駆動される。この駆動パルスPS1と駆動パルスPS2に応じてピエゾ素子PZTが駆動すると、用紙に中ドットが形成される。
画素データが[11]の場合、スイッチ86が波形選択信号q3によりON/OFFされ、駆動信号COMの第1区間信号SS1、第2区間信号SS2及び第3区間信号SS3がピエゾ素子PZTへ印加され、ピエゾ素子PZTが駆動パルスPS1、駆動パルスPS2及び駆動パルスPS3により駆動される。これらの駆動パルスPS1、駆動パルスPS2及び駆動パルスPS3に応じてピエゾ素子PZTが駆動すると、用紙に大ドットが形成される。
===ヘッド制御部の発熱について===
図9は、スイッチ86の等価回路を示す図である。図のようにスイッチ86は、スイッチSと抵抗Rとを直列接続したものとなる。すなわち、スイッチSがオンになり電流が流れると抵抗Rにおいて発熱し、結果としてスイッチ86(ヘッド制御部HC)が発熱することになる。
本実施形態では、設定信号に基づいて、スイッチ86には駆動信号COMにおける各駆動パルスが選択的に印加される。このため、駆動パルスを出力するスイッチ86の数に応じて、発熱量が変化する。例えば、インクを吐出するノズルの数が多いほど発熱量が大きくなり、インクを吐出するノズルの数が少ないほど発熱量が小さくなる。
図9は、スイッチ86の等価回路を示す図である。図のようにスイッチ86は、スイッチSと抵抗Rとを直列接続したものとなる。すなわち、スイッチSがオンになり電流が流れると抵抗Rにおいて発熱し、結果としてスイッチ86(ヘッド制御部HC)が発熱することになる。
本実施形態では、設定信号に基づいて、スイッチ86には駆動信号COMにおける各駆動パルスが選択的に印加される。このため、駆動パルスを出力するスイッチ86の数に応じて、発熱量が変化する。例えば、インクを吐出するノズルの数が多いほど発熱量が大きくなり、インクを吐出するノズルの数が少ないほど発熱量が小さくなる。
ところで、設定信号以外にもNチャージ信号NCHGによってピエゾ素子PZTを駆動させることがある。
Nチャージ信号NCHGは、設定信号(SI+SP)とは別にヘッド制御部HCに送信される信号であり、各ノズル列に属する全てのピエゾ素子PZTへ駆動信号COMを強制的に印加させるための強制印加制御信号である。Nチャージ信号NCHGは、Lレベルで有効な信号であり、Nチャージ信号NCHGがLレベルの期間は、デコーダ83からの波形選択信号q0〜q3に拘わらず、スイッチ信号SWがHレベルになる。
Nチャージ信号NCHGは、設定信号(SI+SP)とは別にヘッド制御部HCに送信される信号であり、各ノズル列に属する全てのピエゾ素子PZTへ駆動信号COMを強制的に印加させるための強制印加制御信号である。Nチャージ信号NCHGは、Lレベルで有効な信号であり、Nチャージ信号NCHGがLレベルの期間は、デコーダ83からの波形選択信号q0〜q3に拘わらず、スイッチ信号SWがHレベルになる。
なお、Nチャージ信号NCHGには、ピエゾ素子PZTの電位を中間電位に持ち上げるためのものと、ピエゾ素子PZTを微振動させるためのものがある。前者では、発熱はほとんど無いが、後者では、ピエゾ素子PZTを実際に駆動することにより発熱が生じる。例えば、図7の第4区間T4でNチャージ信号NCHGがLレベルになると、駆動信号COMの第4区間信号SS4がピエゾ素子PZTへ印加され、ピエゾ素子PZTは駆動パルスPS4により駆動される。この駆動パルスPS4に応じてピエゾ素子PZTが駆動すると、インクが吐出されない程度の圧力変動がインクに生じて、インクメニスカス(ノズル部分で露出しているインクの自由表面)が微振動する。このように、ノズル列の全てのピエゾ素子PZTが駆動(微振動)するため、ヘッド制御部HCが発熱する。
===ヒーターの制御について===
本実施形態では、ヒーター48及びサーミスター49を用いてヘッドが所定温度になるように加熱を行っている。こうすることにより、インク吐出時のインクの粘度を低下させ、インクを吐出しやすいようにしている。
しかしながら、前述したようにピエゾ素子PZTを駆動させる際にヘッド制御部HCも発熱する。また、図5に示すように、ヒーター48よりも、ヘッド制御部HCの方が、ノズルに近い位置に配置されている。よって、ヘッド制御部HCの発熱量が大きいときにヒーター48による加熱も行うと、無駄な電力を消費してしまうおそれがある。
そこで、本実施形態では、ヘッド制御部HCの発熱も考慮してヒーター48の制御を行うようにしている。
本実施形態では、ヒーター48及びサーミスター49を用いてヘッドが所定温度になるように加熱を行っている。こうすることにより、インク吐出時のインクの粘度を低下させ、インクを吐出しやすいようにしている。
しかしながら、前述したようにピエゾ素子PZTを駆動させる際にヘッド制御部HCも発熱する。また、図5に示すように、ヒーター48よりも、ヘッド制御部HCの方が、ノズルに近い位置に配置されている。よって、ヘッド制御部HCの発熱量が大きいときにヒーター48による加熱も行うと、無駄な電力を消費してしまうおそれがある。
そこで、本実施形態では、ヘッド制御部HCの発熱も考慮してヒーター48の制御を行うようにしている。
図10は、本実施形態のヒーター48の制御についての説明図である。
本実施形態のプリンター1は、設定信号(及びNチャージ信号NCHG)に基づいてヘッドの発熱を予測する発熱予測部49(予測部に相当する)を備えている。
図に示すように、発熱予測部49は、カウンター491とタイマー492を有している。
本実施形態のプリンター1は、設定信号(及びNチャージ信号NCHG)に基づいてヘッドの発熱を予測する発熱予測部49(予測部に相当する)を備えている。
図に示すように、発熱予測部49は、カウンター491とタイマー492を有している。
カウンター491は、繰り返し周期T(LAT信号のパルス間)間の設定信号(SI+SP)を取り込み、画素データSIの180個の上位ビット(SIH)と下位ビット(SIL)のカウントを行う。なお、カウンター491は、上位ビット(SIH)が[1]の場合は「2」をカウントし、下位ビット(SIL)が[1]の場合は「1」をカウントする。また上位ビット(SIH)及び下位ビット(SIL)が[0]の場合は「0」をカウントする(カウントしない)。すなわち、或る1画素について、大ドット(画素データ[11])の場合「3」がカウントされ、中ドット(画素データ[10])の場合「2」がカウントされ、小ドット(画素データ[01])の場合「1」がカウントされる。またドット無し(画素データ[00])の場合、カウントされない。
次の繰り返し周期T以降も同様に設定信号(SI+SP)を取り込み、画素データSIのカウントを続ける。言い換えると、カウンター491は、インクを吐出するノズル(駆動させるピエゾ素子PZT)の延べ数をカウントしていく。なお、図示していないが、カウンター491はNチャージ信号NCHGもカウントする。Nチャージ信号NCHG(微振動)の場合、例えば、10ノズル分について「1」がカウントされる。つまり、1ノズル列(180ノズル)につき「18」カウントされる。
タイマー492は、カウンター491のカウント値を所定期間(本実施形態では1分)毎にリセットする。なお、カウンター491でカウントされたカウント値は、例えばメモリー(不図示)などに記憶される。
そして、発熱予測部49は、1分間におけるカウンター491のカウント値に基づいてヘッド制御部HC(ピエゾ素子PZTも含む)の発熱量を予測する。
ヒーター制御部HTCは、サーミスター56の検出温度と、発熱予測部49の予測値とに基づいてヒーター48の制御を行っている。なお、本実施形態では、ヒーター48の駆動は、オン/オフ制御によって行うこととする。
===ヒーターの温度制御について===
図11は、本実施形態のヒーター制御部HTCによるヒーター48の制御を示すフロー図である。なお、前述したように、本実施形態ではヒーター48の駆動はオン/オフ制御で行う。例えば、ヒーター制御部HTCは、サーミスター56の検出温度が狙い目の温度(以下、ターゲット温度ともいう)よりも高いときはヒーター48をオフにし、検出温度がターゲット温度よりも低いときはヒーター48をオンにする。
図11は、本実施形態のヒーター制御部HTCによるヒーター48の制御を示すフロー図である。なお、前述したように、本実施形態ではヒーター48の駆動はオン/オフ制御で行う。例えば、ヒーター制御部HTCは、サーミスター56の検出温度が狙い目の温度(以下、ターゲット温度ともいう)よりも高いときはヒーター48をオフにし、検出温度がターゲット温度よりも低いときはヒーター48をオンにする。
まず、ヒーター48の初期動作を行った後(S101)、ヘッド制御部HCは、コントローラー60から受信したヘッド制御信号に基づいて印字を開始する(S102)。なお、ヒーター48の初期動作とは、印字を開始する前にヒーター48をオンにしてヘッド41を狙い目の温度(以下、ターゲット温度ともいう)にするものである。本実施形態では、ヒーター48をオンにしてヘッド41の温度を上昇させて、ターゲット温度を超えたところで印字を開始することにする。また、ヘッド41の温度がターゲット温度を超えることにより、ヒーター48はオフに制御される。よって、最初(初期動作後)のヒーター48の状態はオフであることとする。
印字が開始されると、発熱予測部49は、タイマー492による計測を開始し(S103)、カウンター491によって繰返し周期T毎の設定信号(SI+SP)から画素データSIのカウントを行なう(S104)。
所定期間(本実施形態では1分)が経過すると(S105でYES)、発熱予測部49は、1分間のカウンター491のカウント値からヘッド制御部HCの発熱量を予測する(S106)。
そして、ヒーター制御部HTCは、サーミスター56の検出結果と発熱予測部49の予測値とに基づいてヒーター48の制御を行う。
そして、ヒーター制御部HTCは、サーミスター56の検出結果と発熱予測部49の予測値とに基づいてヒーター48の制御を行う。
まず、ヒーター制御部HTCは、サーミスター56の検出温度がターゲット温度より低いかの判断を行う(S107)。サーミスター56の検出温度がターゲット温度よりも低い場合(S107でYES)には、続いて、発熱予測部49の予測結果がターゲット温度よりも高いかを判断する(S108)。
発熱予測部49の予測結果がターゲット温度よりも低い場合(S108でNO)、ヒーター48をオンにする(S109)。一方、ステップS107でサーミスター56の検出温度がターゲット温度よりも高い場合(S107でNO)、及び、ステップS108で発熱予測部49の予測結果がターゲット温度よりも高い場合(S108でYES)、ヒーター48をオフにする(S110)。
その後、ヒーター制御部HTCは、コントローラー60からヒーター48をオフにするコマンド(以下、ヒーターOFFコマンドという)を受信したか否かを判断し(S111)、ヒーターOFFコマンドを受信していなければ(S111でNO)、カウンター491のカウント値をリセットして(S112)、ステップS103に戻る。また、例えば印刷終了時に、コントローラー60からヒーターOFFコマンドを受信すれば(S111でYES)、ヒーターの状態(オン、オフ)にかかわらず、ヒーター48をオフにする(S113)。
以上説明したように、本実施形態のヘッド41は、高粘度インクを吐出する複数のノズルと、複数のノズルにそれぞれ対応して設けられて駆動信号COMによって動作する複数のピエゾ素子PZTと、コントローラー60から送信される画素データSIやNチャージ信号NCHGに基づいて、複数のピエゾ素子PZTを選択的に駆動させるヘッド制御部HCを備えている。また、ヘッド41は、ヒーター48と、ヘッド41の温度を検出するサーミスター56と、画素データSI及びNチャージ信号NCHGからヘッド制御部HCの発熱を予測する発熱予測部49と、サーミスター56の検出温度と発熱予測部49の予測結果に応じてヒーター48を制御するヒーター制御部HTCとを備えている。
そして、ヒーター制御部HTCは、サーミスター56の検出温度がターゲットよりも低く、且つ、発熱予測部49の予測結果がターゲット温度よりも高い場合は、一定期間ヒーター48をオフにするようにしている。なお、本実施形態ではヒーター48をオフにしているが、ヒーター48の温度を下げるようにしてもよい。
こうすることにより、印刷時のノズルの負荷が大きいとき(ヘッド制御部HCの発熱が大きいとき)にヒーター48による無駄な加熱が行われにくくなる。これにより、消費電力の低減を図ることができる。
===その他の実施形態===
一実施形態としてのプリンター等を説明したが、上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることは言うまでもない。特に、以下に述べる実施形態であっても、本発明に含まれるものである。
一実施形態としてのプリンター等を説明したが、上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることは言うまでもない。特に、以下に述べる実施形態であっても、本発明に含まれるものである。
<液体吐出装置について>
前述の実施形態では、液体吐出装置の一例としてインクジェットプリンターが説明されている。但し、液体吐出装置はインクジェットプリンターに限られるものではなく、インク以外の液体(液体以外にも、機能材料の粒子が分散されている液状体、ジェルのような液状体も含む)や液体以外の流体(流体として吐出できる固体、例えば粉体)を吐出する流体吐出装置にも適用可能である。例えば、液晶ディスプレイ、ELディスプレイ及び面発光ディスプレイの製造などに用いられる液状の色剤や電極材などを吐出する吐出装置や、バイオチップ製造に用いられる液状の生体有機物を吐出する吐出装置に、前述の実施形態を適用しても良い。
前述の実施形態では、液体吐出装置の一例としてインクジェットプリンターが説明されている。但し、液体吐出装置はインクジェットプリンターに限られるものではなく、インク以外の液体(液体以外にも、機能材料の粒子が分散されている液状体、ジェルのような液状体も含む)や液体以外の流体(流体として吐出できる固体、例えば粉体)を吐出する流体吐出装置にも適用可能である。例えば、液晶ディスプレイ、ELディスプレイ及び面発光ディスプレイの製造などに用いられる液状の色剤や電極材などを吐出する吐出装置や、バイオチップ製造に用いられる液状の生体有機物を吐出する吐出装置に、前述の実施形態を適用しても良い。
<プリンターについて>
前述の実施形態のプリンターは、ヘッドが移動方向に移動するドット形成動作(パス)と、用紙を搬送方向に搬送する搬送動作とを交互に繰り返すプリンター(いわゆるシリアルプリンター)であった。しかし、プリンターの種類は、これに限られるものではない。例えば、ヘッドを固定して、ヘッドと対向させて用紙を搬送させながらヘッドからインクを吐出させて印刷を行うプリンター(いわゆるラインプリンター)であっても良い。
前述の実施形態のプリンターは、ヘッドが移動方向に移動するドット形成動作(パス)と、用紙を搬送方向に搬送する搬送動作とを交互に繰り返すプリンター(いわゆるシリアルプリンター)であった。しかし、プリンターの種類は、これに限られるものではない。例えば、ヘッドを固定して、ヘッドと対向させて用紙を搬送させながらヘッドからインクを吐出させて印刷を行うプリンター(いわゆるラインプリンター)であっても良い。
<インクについて>
前述の実施形態は、プリンターの実施形態だったので、インクをノズルから吐出しているが、このインクは水性でも良いし、油性でも良い。また、ノズルから吐出する流体は、インクに限られるものではない。例えば、金属材料、有機材料(特に高分子材料)、磁性材料、導電性材料、配線材料、成膜材料、電子インク、加工液、遺伝子溶液などを含む液体(水も含む)をノズルから吐出しても良い。
また、前述の実施形態では高粘度インクを用いていたが高粘度インク以外のインクであってもよい。ただし、高粘度インクを用いる場合に本実施形態を適用するとより効果的である。
前述の実施形態は、プリンターの実施形態だったので、インクをノズルから吐出しているが、このインクは水性でも良いし、油性でも良い。また、ノズルから吐出する流体は、インクに限られるものではない。例えば、金属材料、有機材料(特に高分子材料)、磁性材料、導電性材料、配線材料、成膜材料、電子インク、加工液、遺伝子溶液などを含む液体(水も含む)をノズルから吐出しても良い。
また、前述の実施形態では高粘度インクを用いていたが高粘度インク以外のインクであってもよい。ただし、高粘度インクを用いる場合に本実施形態を適用するとより効果的である。
<発熱の予測について>
ヘッド制御部HCの発熱は、ピエゾ素子PZTに印加する駆動信号の駆動パルスの電圧振幅が大きいほど大きくなる。また、駆動信号の周波数が高いほど発熱が大きくなる。よって、発熱予測部49がヘッド制御部HCの発熱を予測する際に、これらの電圧振幅や周波数などをパラメータとして加味するようにすれば、さらに予測の精度を高めることができる。
ヘッド制御部HCの発熱は、ピエゾ素子PZTに印加する駆動信号の駆動パルスの電圧振幅が大きいほど大きくなる。また、駆動信号の周波数が高いほど発熱が大きくなる。よって、発熱予測部49がヘッド制御部HCの発熱を予測する際に、これらの電圧振幅や周波数などをパラメータとして加味するようにすれば、さらに予測の精度を高めることができる。
<ヒーター48の制御について>
本実施形態ではヒーター48をオン/オフ制御していたが、ヒーター48の制御方式はこれには限定されない。例えばPID制御方式であってもよい。
本実施形態ではヒーター48をオン/オフ制御していたが、ヒーター48の制御方式はこれには限定されない。例えばPID制御方式であってもよい。
<サーミスター56について>
前述した実施形態では、ヘッド41の温度を検出するためにサーミスター56を用いていたがこれには限られず、サーミスター56以外の温度センサー、例えばダイオード等を用いてもよい。
前述した実施形態では、ヘッド41の温度を検出するためにサーミスター56を用いていたがこれには限られず、サーミスター56以外の温度センサー、例えばダイオード等を用いてもよい。
1 プリンター、20 搬送ユニット、21 給紙ローラー、
22 搬送モーター(PFモーター)、23 搬送ローラー、
24 プラテン、25 排紙ローラー、
30 キャリッジユニット、31 キャリッジ、
32 キャリッジモーター(CRモーター)、
40 ヘッドユニット、41 ヘッド、42 駆動ユニット、
423 固定板、424 フレキシブルケーブル、43 ケース、
431 収納空部、432 インク供給路、44 流路ユニット、
45 流路形成基板、451 圧力室、452 インク供給口、453 リザーバ、
46 ノズルプレート、47 弾性板、48 ヒーター、
49 発熱予測部、491 カウンター、492 タイマー、
50 検出器群、51 リニア式エンコーダー、52 ロータリー式エンコーダー、
53 紙検出センサー、54 光学センサー、56 サーミスター、
60 コントローラー、61 インターフェイス部、62 CPU、
63 メモリー、64 ユニット制御回路、65 駆動信号生成回路、
110 コンピューター、
HC ヘッド制御部、HTC ヒーター制御部、PZT ピエゾ素子
22 搬送モーター(PFモーター)、23 搬送ローラー、
24 プラテン、25 排紙ローラー、
30 キャリッジユニット、31 キャリッジ、
32 キャリッジモーター(CRモーター)、
40 ヘッドユニット、41 ヘッド、42 駆動ユニット、
423 固定板、424 フレキシブルケーブル、43 ケース、
431 収納空部、432 インク供給路、44 流路ユニット、
45 流路形成基板、451 圧力室、452 インク供給口、453 リザーバ、
46 ノズルプレート、47 弾性板、48 ヒーター、
49 発熱予測部、491 カウンター、492 タイマー、
50 検出器群、51 リニア式エンコーダー、52 ロータリー式エンコーダー、
53 紙検出センサー、54 光学センサー、56 サーミスター、
60 コントローラー、61 インターフェイス部、62 CPU、
63 メモリー、64 ユニット制御回路、65 駆動信号生成回路、
110 コンピューター、
HC ヘッド制御部、HTC ヒーター制御部、PZT ピエゾ素子
Claims (7)
- 液体を吐出する複数のノズルを有するヘッドと、
前記複数のノズルにそれぞれ対応して前記ヘッドに設けられた複数の駆動素子であって、複数の駆動パルスを含む駆動信号によって動作する複数の駆動素子と、
前記ヘッドに設けられ、液体吐出装置本体から送信される信号に基づいて、前記複数の駆動素子を選択的に駆動させるヘッド制御部と、
前記ヘッドに設けられたヒーターと、
前記ヘッドの温度を検出する温度センサーと、
前記信号に基づいて前記ヘッド制御部の発熱を予測する予測部と、
前記ヘッドの温度が所定温度になるように前記温度センサーの検出温度に応じて前記ヒーターの動作を制御するヒーター制御部であって、前記予測部の予測結果に応じて、前記ヒーターによる前記ヘッドの加熱を抑制させるヒーター制御部と、
を備えることを特徴とする液体吐出装置。 - 請求項1に記載の液体吐出装置であって、
前記信号は画素データである
ことを特徴とする液体吐出装置。 - 請求項2に記載の液体吐出装置であって、
前記予測部は、
前記画素データの値をカウントするカウンターと、
所定期間毎に前記カウンターのカウント値をリセットするリセット部と、
を有し、前記所定期間における前記カウンターのカウント値から前記ヘッド制御部の発熱を予測することを特徴とする液体吐出装置。 - 請求項1〜3の何れかに記載の液体吐出装置であって、
前記液体は、粘度が1ミリパスカル秒よりも高い液体である、
ことを特徴とする液体吐出装置。 - 請求項1〜4の何れかに記載の液体吐出装置であって、
前記予測部は、前記駆動信号の駆動パルスの電圧振幅の大きさに応じて前記予測値を変更する、
ことを特徴とする液体吐出装置。 - 請求項1〜5の何れかに記載の液体吐出装置であって、
前記予測部は、前記駆動信号の周波数に応じて前記予測値を変更する、
ことを特徴とする液体吐出装置。 - 液体を吐出する複数のノズルを有するヘッドと、前記複数のノズルにそれぞれ対応して前記ヘッドに設けられた複数の駆動素子であって、複数の駆動パルスを含む駆動信号によって動作する複数の駆動素子と、前記ヘッドに設けられたヘッド制御部と、前記ヘッドに設けられたヒーターと、前記ヘッドの温度を検出する温度センサーと、を備えた液体吐出装置による液体吐出方法であって、
液体吐出装置本体から送信される信号に基づいて、前記ヘッド制御部によって前記ヘッドの前記複数の駆動素子を選択的に駆動させることと、
前記ヘッドの温度が所定温度になるように前記温度センサーの検出温度に応じて前記ヒーターの動作を制御することと、
前記信号に基づいて前記ヘッド制御部の発熱を予測し、その予測結果に応じて、前記ヒーターによる前記ヘッドの加熱を抑制することと、
を有することを特徴とする液体吐出方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010078168A JP2011207115A (ja) | 2010-03-30 | 2010-03-30 | 液体吐出装置、及び、液体吐出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
JP2010078168A JP2011207115A (ja) | 2010-03-30 | 2010-03-30 | 液体吐出装置、及び、液体吐出方法 |
Publications (1)
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