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技術 液体噴射ヘッド、液体噴射記録装置および駆動条件設定システム

出願人 エスアイアイ・プリンテック株式会社
発明者 米原翼吉田憲右濱嵜直樹
出願日 2018年11月28日 (2年1ヶ月経過) 出願番号 2018-222323
公開日 2020年6月4日 (6ヶ月経過) 公開番号 2020-082574
状態 未査定
技術分野 インクジェット(インク供給、その他) インクジェット(粒子形成、飛翔制御)
主要キーワード ポジティブパルス ドロップ間 非循環式 製品機種 吐出チャネル 滑り効果 電気的特性値 アクチュエータプレート
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (16)

課題

ユーザにおける利便性を向上させることが可能な液体噴射ヘッド液体噴射記録装置および駆動条件設定システムを提供する。

解決手段

本開示の一実施の形態に係る液体噴射ヘッドは、液体噴射する噴射部と、1または複数のパルスを有する駆動信号に基づいて、噴射部から液体を噴射させる駆動部と、液体の種別を検知する検知部と、この検知部によって検知された液体の種別に応じて、駆動部における駆動条件を設定する制御部とを備えている。

概要

背景

液体噴射ヘッドを備えた液体噴射記録装置が様々な分野に利用されており、液体噴射ヘッドとしては、各種方式のものが開発されている(例えば、特許文献1参照)。

概要

ユーザにおける利便性を向上させることが可能な液体噴射ヘッド、液体噴射記録装置および駆動条件設定システムを提供する。本開示の一実施の形態に係る液体噴射ヘッドは、液体噴射する噴射部と、1または複数のパルスを有する駆動信号に基づいて、噴射部から液体を噴射させる駆動部と、液体の種別を検知する検知部と、この検知部によって検知された液体の種別に応じて、駆動部における駆動条件を設定する制御部とを備えている。

目的

ユーザにおける利便性を向上させことが可能な液体噴射ヘッド、液体噴射記録装置および駆動条件設定システムを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
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牽制数
0件

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請求項1

液体噴射する噴射部と、1または複数のパルスを有する駆動信号に基づいて、前記噴射部から前記液体を噴射させる駆動部と、前記液体の種別を検知する検知部と、前記検知部によって検知された前記液体の種別に応じて、前記駆動部における駆動条件を設定する制御部とを備えた液体噴射ヘッド

請求項2

前記検知部は、前記液体における電気的特性値の大きさに応じて、前記液体の種別を検知する請求項1に記載の液体噴射ヘッド。

請求項3

前記電気的特性値が、導電率である請求項2に記載の液体噴射ヘッド。

請求項4

前記制御部は、前記検知部によって検知された前記導電率が閾値以上である場合には、前記導電率が前記閾値未満である場合と比べて、前記駆動条件としての、前記駆動信号における前記パルスのパルス幅が、相対的に大きくなるように設定する請求項3に記載の液体噴射ヘッド。

請求項5

前記制御部は、前記検知部によって検知された前記導電率が閾値以上である場合には、前記導電率が前記閾値未満である場合と比べて、前記駆動条件としての、前記駆動信号に含まれる単位時間当たりの前記パルスの個数である単位時間パルス数が、相対的に少なくなるように設定する請求項3または請求項4に記載の液体噴射ヘッド。

請求項6

前記制御部は、前記導電率が前記閾値以上である場合には、前記導電率が前記閾値未満である場合と比べて、被記録媒体上の1画素に対して前記液体を噴射して印刷動作を行う際の前記駆動信号の周波数である、駆動周波数が相対的に低くなるように設定することによって、前記単位時間パルス数が相対的に少なくなるように設定する請求項5に記載の液体噴射ヘッド。

請求項7

前記噴射部が、前記液体を噴射する複数のノズルと、前記複数のノズルに個別に連通すると共に前記液体がそれぞれ充填される複数の圧力室を有するアクチュエータとを含んでおり、前記制御部は、前記検知部によって検知された前記導電率が閾値以上である場合には、前記ノズルから前記液体を噴射させる際の前記圧力室の容積が、基準値よりも膨張、および、前記基準値への復帰、を含む変化を示すと共に、前記駆動信号における前記パルスの波高値が、前記導電率が前記閾値未満である場合と比べて相対的に大きくなるように、前記駆動条件を設定し、前記導電率が前記閾値未満である場合には、前記ノズルから前記液体を噴射させる際の前記圧力室の容積が、前記基準値よりも膨張、前記基準値への復帰、および、前記基準値よりも収縮、を含む変化を示すように、前記駆動条件を設定する請求項3ないし請求項6のいずれか1項に記載の液体噴射ヘッド。

請求項8

前記噴射部が、前記液体を噴射する複数のノズルと、前記複数のノズルに個別に連通すると共に前記液体がそれぞれ充填される複数の圧力室を有するアクチュエータとを含んでおり、前記駆動部は、前記圧力室に充填されている前記液体が前記ノズルから吐出されるように前記アクチュエータを駆動する吐出駆動と、前記圧力室に充填されている前記液体が前記ノズルから吐出されない程度に前記アクチュエータを駆動する非吐出駆動と、をそれぞれ行い、前記制御部は、前記検知部によって検知された前記電気的特性値の大きさに応じて、前記駆動部における前記非吐出駆動の際の、前記駆動条件を設定する請求項2ないし請求項7のいずれか1項に記載の液体噴射ヘッド。

請求項9

前記制御部は、前記電気的特性値としての導電率が、閾値以上である場合には、前記導電率が前記閾値未満である場合と比べて、前記駆動条件としての、前記非吐出駆動の際の前記駆動信号における前記パルスの波高値が、相対的に小さくなるように設定する請求項8に記載の液体噴射ヘッド。

請求項10

前記制御部は、前記駆動条件として、複数の駆動条件を予め格納していると共に、前記検知部によって検知された前記電気的特性値の大きさに応じて、前記複数の駆動条件のうちの1つを選択して出力することによって、前記駆動条件を設定する請求項2ないし請求項9のいずれか1項に記載の液体噴射ヘッド。

請求項11

前記噴射部が、前記液体を噴射する複数のノズルと、前記液体がそれぞれ充填される複数の圧力室と、前記圧力室を駆動するための駆動電極と、を有するアクチュエータとを含んでおり、前記検知部が、前記アクチュエータにおける前記駆動電極を用いて構成されている請求項1ないし請求項10のいずれか1項に記載の液体噴射ヘッド。

請求項12

前記複数の圧力室として、前記ノズルから前記液体を噴射させるための第1圧力室と、前記液体の噴射には寄与しない第2圧力室とが含まれており、前記検知部が、前記第2圧力室に設けられている、ダミー電極としての前記駆動電極を用いて構成されている請求項11に記載の液体噴射ヘッド。

請求項13

前記検知部は、前記液体の種別として、前記液体における溶媒が、水系および非水系のうちのいずれであるのかを検知し、前記制御部は、前記溶媒が前記水系および前記非水系のうちのいずれであるかの検知結果に応じて、前記駆動条件を設定する請求項1ないし請求項12のいずれか1項に記載の液体噴射ヘッド。

請求項14

1または複数のパルスを有する駆動信号に基づいて、液体を噴射する液体噴射ヘッドと、前記液体の種別を検知する検知部と、前記検知部によって検知された前記液体の種別に応じて、前記液体噴射ヘッドから前記液体を噴射させる際の駆動条件を設定する制御部とを備えた液体噴射記録装置

請求項15

1または複数のパルスを有する駆動信号に基づいて液体噴射ヘッドから液体を噴射させる際の駆動条件を設定するシステムであって、前記液体の種別を検知する検知部と、前記検知部によって検知された前記液体の種別に応じて、前記駆動条件を設定する制御部とを備えた駆動条件設定システム

技術分野

背景技術

0002

液体噴射ヘッドを備えた液体噴射記録装置が様々な分野に利用されており、液体噴射ヘッドとしては、各種方式のものが開発されている(例えば、特許文献1参照)。

先行技術

0003

特開平11−138803号公報

発明が解決しようとする課題

0004

このような液体噴射ヘッドでは、ユーザにおける利便性を向上させることが求められている。ユーザにおける利便性を向上させことが可能な液体噴射ヘッド、液体噴射記録装置および駆動条件設定システムを提供することが望ましい。

課題を解決するための手段

0005

本開示の一実施の形態に係る液体噴射ヘッドは、液体噴射する噴射部と、1または複数のパルスを有する駆動信号に基づいて、噴射部から液体を噴射させる駆動部と、液体の種別を検知する検知部と、この検知部によって検知された液体の種別に応じて、駆動部における駆動条件を設定する制御部とを備えたものである。

0006

本開示の一実施の形態に係る液体噴射記録装置は、1または複数のパルスを有する駆動信号に基づいて、液体を噴射する液体噴射ヘッドと、液体の種別を検知する検知部と、この検知部によって検知された液体の種別に応じて、液体噴射ヘッドから液体を噴射させる際の駆動条件を設定する制御部とを備えたものである。

0007

本開示の一実施の形態に係る駆動条件設定システムは、1または複数のパルスを有する駆動信号に基づいて液体噴射ヘッドから液体を噴射させる際の駆動条件を設定するシステムであって、液体の種別を検知する検知部と、この検知部によって検知された液体の種別に応じて、上記駆動条件を設定する制御部とを備えたものである。

発明の効果

0008

本開示の一実施の形態に係る液体噴射ヘッド、液体噴射記録装置および駆動条件設定システムによれば、ユーザにおける利便性を向上させることが可能となる。

図面の簡単な説明

0009

本開示の一実施の形態に係る液体噴射記録装置の概略構成例を表す模式斜視図である。
図1に示した液体噴射ヘッドの概略構成例を表す模式図である。
図2に示したノズルプレートおよびアクチュエータプレート等の断面構成例を表す模式図である。
図3に示したIV部を拡大して表す模式断面図である。
駆動信号の波形例を模式的に表すタイミング図である。
図2に示した液体噴射ヘッド等の詳細構成例を表すブロック図である。
図6に示した吐出用および測定用チャネル等の詳細構成例を表す模式図である。
実施の形態に係る液体噴射ヘッドにおける駆動動作の一例を表す流れ図である。
実施の形態に係る駆動条件の設定手法例を表す図である。
図9に示した手法1による設定手法例を表すタイミング図である。
図9に示した手法3による設定手法例を表すタイミング図である。
図11に示した駆動方法について説明するための模式図である。
図11に示した駆動方法について説明するためのタイミング図および模式図である。
図9に示した手法1に係る実験例を表す特性図である。
変形例に係る液体噴射記録装置の概略構成例を表すブロック図である。

実施例

0010

以下、本開示の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
1.実施の形態(導電率に応じた駆動条件の設定をインクジェットヘッド内で行う例)
2.変形例(導電率に応じた駆動条件の設定をインクジェットヘッドの外部で行う例)
3.その他の変形例

0011

<1.実施の形態>
[A.プリンタ1の全体構成]
図1は、本開示の一実施の形態に係る液体噴射記録装置としてのプリンタ1の概略構成例を、模式的に斜視図にて表したものである。プリンタ1は、後述するインク9を利用して、被記録媒体としての記録紙Pに対して、画像や文字等の記録(印刷)を行うインクジェットプリンタである。

0012

プリンタ1は、図1に示したように、一対の搬送機構2a,2bと、インクタンク3と、インクジェットヘッド4と、インク供給管50と、走査機構6とを備えている。これらの各部材は、所定形状を有する筺体10内に収容されている。なお、本明細書の説明に用いられる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。

0013

ここで、プリンタ1は、本開示における「液体噴射記録装置」の一具体例に対応し、インクジェットヘッド4(後述するインクジェットヘッド4Y,4M,4C,4K)は、本開示における「液体噴射ヘッド」の一具体例に対応している。また、インク9は、本開示における「液体」の一具体例に対応している。

0014

搬送機構2a,2bはそれぞれ、図1に示したように、記録紙Pを搬送方向d(X軸方向)に沿って搬送する機構である。これらの搬送機構2a,2bはそれぞれ、グリッドローラ21、ピンチローラ22および駆動機構(不図示)を有している。この駆動機構は、グリッドローラ21を軸周りに回転させる(Z−X面内で回転させる)機構であり、例えばモータ等によって構成されている。

0015

(インクタンク3)
インクタンク3は、インク9を内部に収容するタンクである。このインクタンク3としては、この例では図1に示したように、イエロー(Y),マゼンダ(M),シアン(C),ブラック(K)の4色のインク9を個別に収容する、4種類のタンクが設けられている。すなわち、イエローのインク9を収容するインクタンク3Yと、マゼンダのインク9を収容するインクタンク3Mと、シアンのインク9を収容するインクタンク3Cと、ブラックのインク9を収容するインクタンク3Kとが設けられている。これらのインクタンク3Y,3M,3C,3Kは、筺体10内において、X軸方向に沿って並んで配置されている。

0016

なお、インクタンク3Y,3M,3C,3Kはそれぞれ、収容するインク9の色以外については同一の構成であるため、以下ではインクタンク3と総称して説明する。

0017

(インクジェットヘッド4)
インクジェットヘッド4は、後述する複数のノズルノズル孔Hn)から記録紙Pに対して液滴状のインク9を噴射(吐出)して、画像や文字等の記録(印刷)を行うヘッドである。このインクジェットヘッド4としても、この例では図1に示したように、上記したインクタンク3Y,3M,3C,3Kにそれぞれ収容されている4色のインク9を個別に噴射する、4種類のヘッドが設けられている。すなわち、イエローのインク9を噴射するインクジェットヘッド4Yと、マゼンダのインク9を噴射するインクジェットヘッド4Mと、シアンのインク9を噴射するインクジェットヘッド4Cと、ブラックのインク9を噴射するインクジェットヘッド4Kとが設けられている。これらのインクジェットヘッド4Y,4M,4C,4Kは、筺体10内において、Y軸方向に沿って並んで配置されている。

0018

なお、インクジェットヘッド4Y,4M,4C,4Kはそれぞれ、利用するインク9の色以外については同一の構成であるため、以下ではインクジェットヘッド4と総称して説明する。また、このインクジェットヘッド4の詳細構成例については、後述する(図2図7)。

0019

インク供給管50は、インクタンク3内からインクジェットヘッド4内へ向けて、インク9が供給される管である。このインク供給管50は、例えば、以下説明する走査機構6の動作に追従可能な程度の可撓性を有する、フレキシブルホースにより構成されている。

0020

(走査機構6)
走査機構6は、記録紙Pの幅方向(Y軸方向)に沿って、インクジェットヘッド4を走査させる機構である。この走査機構6は、図1に示したように、Y軸方向に沿って延設された一対のガイドレール61a,61bと、これらのガイドレール61a,61bに移動可能に支持されたキャリッジ62と、このキャリッジ62をY軸方向に沿って移動させる駆動機構63と、を有している。

0021

駆動機構63は、ガイドレール61a,61bの間に配置された一対のプーリ631a,631bと、これらのプーリ631a,631b間に巻回された無端ベルト632と、プーリ631aを回転駆動させる駆動モータ633と、を有している。また、キャリッジ62上には、前述した4種類のインクジェットヘッド4Y,4M,4C,4Kが、Y軸方向に沿って並んで配置されている。

0022

なお、このような走査機構6と前述した搬送機構2a,2bとにより、インクジェットヘッド4と記録紙Pとを相対的に移動させる、移動機構が構成されるようになっている。

0023

[B.インクジェットヘッド4の詳細構成]
続いて、図2図7を参照して、インクジェットヘッド4の詳細構成例について説明する。

0024

図2は、インクジェットヘッド4の概略構成例を、模式的に表したものである。図3は、図2に示したノズルプレート41およびアクチュエータプレート42等の断面構成例(Z−X断面構成例)を、模式的に表したものである。図4は、図3に示したIV部を拡大して、模式的に断面図(Z−X断面図)で表したものである。図5は、後述する駆動信号(吐出駆動信号Sd)の波形例を、模式的にタイミング図で表したものである。図6は、図2に示したインクジェットヘッド4等の詳細構成例を、ブロック図で表したものである。図7は、図6に示した吐出用および測定用のチャネル(後述するチャネルC1,C2)等の詳細構成例を、模式図で表したものである。

0025

インクジェットヘッド4は、後述する複数のチャネル(チャネルC1)における延在方向(Y軸方向)の中央部からインク9を吐出する、いわゆるサイドシュートタイプのインクジェットヘッドである。このインクジェットヘッド4は、図2図7に示したように、ノズルプレート41、アクチュエータプレート42、カバープレート43、導電率測定部47、駆動条件設定部48および駆動部49を有している。

0026

ここで、アクチュエータプレート42は、本開示における「アクチュエータ」の一具体例に対応し、ノズルプレート41およびアクチュエータプレート42は、本開示における「噴射部」の一具体例に対応している。また、駆動条件設定部48は、本開示における「制御部」の一具体例に対応し、導電率測定部47(および後述するダミー電極E2d)は、本開示における「検知部」の一具体例に対応している。更に、導電率測定部47および駆動条件設定部48(ならびに後述するダミー電極E2d)は、本開示における「駆動条件設定システム」の一具体例に対応している。

0027

なお、ノズルプレート41、アクチュエータプレート42およびカバープレート43は、例えば接着剤等を用いて互いに貼り合わされており、Z軸方向に沿ってこの順に積層されている(図3図4参照)。また、カバープレート43の上面に、所定の流路を有する流路プレート(不図示)が設けられているようにしてもよい。

0028

(B−1.ノズルプレート41)
ノズルプレート41は、ポリイミド等のフィルム材または金属材料により構成されたプレートであり、インク9を噴射する複数のノズル孔Hnを有している(図2図4図6中の破線の矢印参照)。これらのノズル孔Hnはそれぞれ、所定の間隔をおいて一直線上に(この例ではX軸方向に沿って)並んで形成されている。なお、各ノズル孔Hnは、下方に向かうに従って漸次縮径するテーパ状の貫通孔となっている(図2図4図6図7参照)。

0029

なお、このようなノズル孔Hnは、本開示における「ノズル」の一具体例に対応している。

0030

(B−2.アクチュエータプレート42)
アクチュエータプレート42は、例えばPZTチタン酸ジルコン酸鉛)等の圧電材料により構成されたプレートである。このアクチュエータプレート42は、その分極方向が厚み方向(Z軸方向)に沿って一方向に設定されている1つ(単一)の圧電基板によって、構成されている(いわゆる、カンチレバータイプ)。ただし、アクチュエータプレート42の構成としては、このカンチレバータイプには限られない。すなわち、例えば、分極方向が互いに異なる2つの圧電基板を厚み方向(Z軸方向)に沿って積層することによって、アクチュエータプレート42を構成するようにしてもよい(いわゆる、シェブロンタイプ)。

0031

このアクチュエータプレート42には、図3に示したように、複数のチャネルC1が設けられている。これらのチャネルC1は、所定の間隔をおいて互いに平行となるよう、X軸方向に沿って並んで配置されている。各チャネルC1は、圧電体からなる駆動壁Wdによってそれぞれ画成されており、断面視にて凹状の溝部となっている(図3図4参照)。各駆動壁Wdは、詳細は後述するが、各チャネルC1(後述する各吐出チャネルC1e)内を個別に加圧するための素子圧電素子)として機能するようになっている。

0032

このようなチャネルC1には、図3図4に示したように、インク9を吐出させるための吐出チャネルC1eと、インク9を吐出させないダミーチャネル非吐出チャネル)C1dとが、存在している。言い換えると、吐出チャネルC1eにはインク9が充填される一方、ダミーチャネルC1dにはインク9が充填されないようになっている。また、各吐出チャネルC1eは、ノズルプレート41におけるノズル孔Hnと連通している一方、各ダミーチャネルC1dは、ノズル孔Hnには連通しないようになっている。これらの吐出チャネルC1eとダミーチャネルC1dとは、上記した駆動壁Wdを介して、アクチュエータプレート42内で所定の方向(この例ではX軸方向)に沿って、交互に並んで配置されている(図3参照)。

0033

なお、アクチュエータプレート42は、本開示における「アクチュエータ」の一具体例に対応し、吐出チャネルC1eは、本開示における「圧力室」および「第1圧力室」の一具体例に対応している。

0034

上記した駆動壁Wdにおける対向する内側面にはそれぞれ、図3に示したように、駆動電極Edが設けられている。つまり、各駆動壁Wdを挟んで、一対の駆動電極Edが互いに対向配置されている。この駆動電極Edには、吐出チャネルC1eに面する内側面に設けられた共通電極Edc(コモン電極)と、ダミーチャネルC1dに面する内側面に設けられた個別電極Eda(アクティブ電極)とが、存在している(図3図4図7参照)。言い換えると、各吐出チャネルC1eには、駆動電極Edとしての共通電極Edcが個別に内部形成されており、各ダミーチャネルC1dには、駆動電極Edとしての個別電極Edaが個別に内部形成されている。

0035

このような駆動電極Edと、駆動基板(不図示)における駆動回路との間は、フレキシブル基板(不図示)に形成された複数の引き出し電極を介して、電気的に接続されている。これにより、このフレキシブル基板を介して、後述する駆動部49を含む駆動回路から各駆動電極Edに対し、後述する駆動電圧Vd,Vc(吐出駆動信号Sdおよび非吐出駆動信号Sc)等が印加されるようになっている。

0036

ここで、このようなアクチュエータプレート42ではまた、図6図7に示したように、上記したチャネルC1(インク9の吐出用のチャネル)に加え、インク9の吐出には寄与しないチャネルC2(後述する測定用,ダミー用のチャネル)が設けられている。このチャネルC2としては、ダミーチャネルC2dのみが設けられている(図6図7参照)。このダミーチャネルC2dでは、チャネルC1における吐出チャネルC1eとは異なり、ダミーチャネルC1dと同様に、ノズル孔Hnには連通しないようになっている(図7参照)。また、ダミーチャネルC2d内には、図7に示したように、インク9が充填されると共に、ダミー電極E2dが配置されている。このようなダミーチャネルC2d内のダミー電極E2dを用いて、後述する導電率測定部47において、インク9の電気的特性値(導電率Ec)が検出されるようになっている。なお、チャネルC2(ダミーチャネルC2d)の個数については限定されるものではなく、任意の個数とすることができ、後述する図15の例においても同様である。

0037

ここで、上記したダミーチャネルC2dは、本開示における「第2圧力室」の一具体例に対応している。

0038

(B−3.カバープレート43)
カバープレート43は、図3図4に示したように、アクチュエータプレート42における各チャネルC1(およびチャネルC2)を閉塞するように配置されている。具体的には、このカバープレート43は、アクチュエータプレート42の上面に接着されており、板状構造となっている。

0039

(B−4.導電率測定部47)
導電率測定部47は、インク9における電気的特性値としての導電率Ecを検知(測定)するものである。また、このようなインク9の導電率Ecの大きさに応じて、インク9の種別(この例では、インク9における溶媒が、水系および非水系のうちのいずれであるのか)が検知されるようになっている。このようにして検知されたインク9の導電率Ecは、後述する駆動条件設定部48へと出力される(図6参照)。

0040

なお、このような導電率Ecは、本開示における「電気的特性値」の一具体例に対応している。

0041

ここで、この導電率測定部47では、上記したように、アクチュエータプレート42におけるダミーチャネルC2d内のダミー電極E2dを用いて、インク9の導電率Ecが検出されるようになっている(図6図7参照)。具体的には、ダミーチャネルC2d内のインク9を介した、一対のダミー電極E2d間の電気抵抗値が測定されることで、ダミーチャネルC2d内のインク9の導電率Ecが検知される(図7参照)。詳細には、導電率測定部47から一方のダミー電極E2dに対して、所定の刺激信号Seが出力され、他方のダミー電極E2dから導電率測定部47へ向けて、その刺激信号Seに対する応答信号Srが出力されることで、一対のダミー電極E2d間の電気抵抗値が測定されるようになっている(図6図7参照)。

0042

このようにして実際の測定においては、導電率Ecを直接的に測定する手法には限られず、例えば、導電率Ecと等価の電気的特性値(例えば上記したような、導電率Ecの逆数である電気抵抗値など)を測定することで、導電率Ecを間接的に測定するようにしてもよい。

0043

(B−5.駆動条件設定部48)
駆動条件設定部48は、導電率測定部47によって検知されたインク9の種別(電気的特性値としての導電率Ec)に応じて、後述する駆動部49における駆動条件Cd(後述する吐出駆動や非吐出駆動の際の駆動条件)を、設定するものである(図6参照)。具体的には、例えば前述したように、インク9の種別としての、インク9の溶媒が水系および非水系のうちのいずれであるかの検知結果に応じて、そのような駆動条件Cdが設定されるようになっている。

0044

また、駆動条件設定部48は、例えば複数の駆動条件Cd1〜Cdn(n:2以上の整数)を、予め格納している(図6参照)。そして駆動条件設定部48は、導電率測定部47によって検知された導電率Ecの大きさに応じて、これら複数の駆動条件Cd1〜Cdnのうちの1つを選択して出力することによって、駆動条件Cdを設定するようになっている。

0045

なお、このような駆動条件設定部48による駆動条件Cdの設定処理の詳細については、後述する(図8図13)。

0046

(B−6.駆動部49)
駆動部49は、図6図7に示したように、吐出駆動信号Sd(駆動電圧Vd)を用いたインク9の吐出駆動と、非吐出駆動信号Sc(チックリング信号,駆動電圧Vc)を用いたインク9の非吐出駆動(微振動駆動,チックリング動作)とを、それぞれ行うものである。この際に駆動部49は、プリンタ1内(インクジェットヘッド4の内部)の印刷制御部11から供給される各種のデータ(信号)に基づいて、そのような吐出駆動信号Sd(駆動電圧Vd)または非吐出駆動信号Sc(駆動電圧Vc)を、それぞれ出力するようになっている(図6参照)。

0047

なお、このような吐出駆動信号Sdおよび非吐出駆動信号Scはそれぞれ、本開示における「駆動信号」の一具体例に対応している。

0048

具体的には、まず、駆動部49は、印刷制御部11から供給される印刷データDpが、インク9を吐出するデータである場合には、以下のようにして、吐出駆動信号Sdを生成する(図6参照)。すなわち、その場合には駆動部49は、この印刷データDpと、印刷制御部11から供給される吐出開始信号Ss、単位時間パルス数Npおよび駆動周波数fdとに基づいて、吐出駆動信号Sdを生成する。なお、単位時間パルス数Npおよび駆動周波数fdの詳細については、後述する(図5参照)。

0049

そして駆動部49は、前述した吐出チャネルC1eに充填されているインク9がノズル孔Hnから吐出されるように、アクチュエータプレート42を駆動して吐出駆動を行う(図2図7参照)。具体的には、駆動部49は、アクチュエータプレート42に対して上記した駆動電圧Vd(吐出駆動信号Sd)を印加して、吐出チャネルC1eを膨張または収縮させることで、各ノズル孔Hnからインク9を噴射させる(噴射動作を行わせる)。

0050

一方、駆動部49は、印刷制御部11から供給される印刷データDpが、インク9を吐出しないデータである場合には、印刷制御部11から供給される非吐出駆動信号Scに基づいて、上記した非吐出駆動を行う(図6参照)。すなわち、その場合には駆動部49は、吐出チャネルC1eに充填されているインク9がノズル孔Hnから吐出されない程度に、アクチュエータプレート42を駆動することで、所定の頻度実行頻度)にて非吐出駆動を行う。具体的には、駆動部49は、アクチュエータプレート42に対して上記した非吐出駆動信号Scを印加して、吐出チャネルC1eを微振動させることで、インク9の非吐出駆動を行う。このような非吐出駆動が行われることで、詳細は後述するが、ノズル孔Hn近傍におけるインク9が撹拌され、インク9の増粘が抑制されるようになっている。

0051

ここで、図5(A)〜図5(C)を参照して、上記した吐出駆動信号Sdの波形例について説明する。

0052

この吐出駆動信号Sdは、以下説明するように、1または複数のパルスを有する信号となっている。なお、図5(A)〜図5(C)において、横軸は時間tを、縦軸は、吐出駆動信号Sdにおける駆動電圧Vd(この例では正電圧)を、それぞれ示している。

0053

まず、図5(A)に示した吐出駆動信号Sdは、1つのパルスを有しており、いわゆる「1ドロップ(1drop)」の場合の例となっている。このパルスは、立ち上がりタイミング立ち下がりタイミングとの間に設けられた、ON期間(「ON」のパルス幅)となっている。

0054

一方、図5(B)に示した吐出駆動信号Sdは、いわゆる「マルチパルス方式」が適用されるパルスとして、以下の2つのパルスを有している(いわゆる「2ドロップ(2drop)」の場合の例)。すなわち、そのようなパルスとして、1つ目のON期間(「ON1」のパルス幅)と、2つ目のON期間(「ON2」のパルス幅)と、の2つが設けられている。

0055

同様に、図5(C)に示した吐出駆動信号Sdは、上記した「マルチパルス方式」が適用されるパルスとして、以下の3つのパルスを有している(いわゆる「3ドロップ(3drop)」の場合の例)。すなわち、そのようなパルスとして、1つ目のON期間(「ON1」のパルス幅)と、2つ目のON期間(「ON2」のパルス幅)と、3つ目のON期間(「ON3」のパルス幅)と、の3つが設けられている。

0056

なお、これらの吐出駆動信号Sdにおける各パルスは、ハイ(High)状態の期間において前述した吐出チャネルC1eを膨張させると共に、ロウ(Low)状態の期間において吐出チャネルC1eを収縮させる、ポジティブパルスとなっている。

0057

ここで、これら図5(A)〜図5(C)に示した吐出駆動信号Sdでは、インク9の吐出に寄与する駆動周期Tdは、上記した「ON」の期間や「ON2」の期間、「ON3」の期間等の周波数となっている。したがって、吐出駆動信号Sdにおける駆動周波数fdは、この駆動周期Tdの逆数(fd=1/Td)となっている。このような吐出駆動信号Sdに含まれる単位時間当たりのパルス数図5(A)〜図5(C)参照)を、以下、単位時間パルス数Npと称する。また、上記した駆動周波数fdは、換言すると、被記録媒体(記録紙P)上の1画素に対する印刷動作の際の、吐出駆動信号Sdの周波数に相当する。なお、この「1画素に対する印刷動作の際の吐出駆動信号Sd」は、上記した図5(A)〜図5(C)に示したように、「1ドロップ」の場合の波形だけでなく、「2ドロップ」や「3ドロップ」等の「マルチドロップ」の場合の波形も含む、1つの吐出駆動信号を意味している。

0058

[動作および作用・効果]
(A.プリンタ1の基本動作
このプリンタ1では、以下のようにして、記録紙Pに対する画像や文字等の記録動作(印刷動作)が行われる。なお、初期状態として、図1に示した4種類のインクタンク3(3Y,3M,3C,3K)にはそれぞれ、対応する色(4色)のインク9が十分に封入されているものとする。また、インクタンク3内のインク9は、インク供給管50を介して、インクジェットヘッド4内に充填された状態となっている。

0059

このような初期状態において、プリンタ1を作動させると、搬送機構2a,2bにおけるグリッドローラ21がそれぞれ回転することで、グリッドローラ21とピンチローラ22と間に、記録紙Pが搬送方向d(X軸方向)に沿って搬送される。また、このような搬送動作と同時に、駆動機構63における駆動モータ633が、プーリ631a,631bをそれぞれ回転させることで、無端ベルト632を動作させる。これにより、キャリッジ62がガイドレール61a,61bにガイドされながら、記録紙Pの幅方向(Y軸方向)に沿って往復移動する。そしてこの際に、各インクジェットヘッド4(4Y,4M,4C,4K)によって、4色のインク9を記録紙Pに適宜吐出させることで、この記録紙Pに対する画像や文字等の記録動作がなされる。

0060

(B.インクジェットヘッド4における詳細動作)
続いて、インクジェットヘッド4における詳細動作(吐出駆動,非吐出駆動による動作)について説明する。

0061

(B−1.吐出駆動によるインク9の噴射動作について)
まず、このインクジェットヘッド4では、以下のようにして、せん断シェア)モードを用いたインク9の噴射動作が行われる。言い換えると、駆動部49からアクチュエータプレート42に対し、前述した吐出駆動信号Sdを用いた吐出駆動が行われることで、吐出チャネルC1e内に充填されているインク9が、ノズル孔Hnから吐出される。

0062

このような吐出駆動の際に、駆動部49は、アクチュエータプレート42内の駆動電極Ed(共通電極Edcおよび個別電極Eda)に対し、駆動電圧Vd(吐出駆動信号Sd)を印加する(図2図7参照)。具体的には、駆動部49は、吐出チャネルC1eを画成する一対の駆動壁Wdに配置された各駆動電極Ed(共通電極Edcおよび個別電極Eda)に対し、駆動電圧Vdを印加する。これにより、これら一対の駆動壁Wdがそれぞれ、その吐出チャネルC1eに隣接するダミーチャネルC1d側へ、突出するように変形する。

0063

このとき、駆動壁Wdにおける深さ方向の中間位置を中心として、駆動壁WdがV字状に屈曲変形することになる。そして、このような駆動壁Wdの屈曲変形により、吐出チャネルC1eがあたかも膨らむように変形する(図4中に示した膨張方向da参照)。このように、一対の駆動壁Wdでの圧電厚み滑り効果による屈曲変形によって、吐出チャネルC1eの容積が増大する。そして、吐出チャネルC1eの容積が増大することにより、インク9が吐出チャネルC1e内へ誘導されることになる。

0064

次いで、このようにして吐出チャネルC1e内へ誘導されたインク9は、圧力波となって吐出チャネルC1eの内部に伝播する。そして、ノズルプレート41のノズル孔Hnにこの圧力波が到達したタイミング(またはその近傍のタイミング)で、駆動電極Edに印加される駆動電圧Vdが、0(ゼロ)Vとなる。これにより、上記した屈曲変形の状態から駆動壁Wdが復元する結果、一旦増大した吐出チャネルC1eの容積が、再び元に戻ることになる(図4中に示した収縮方向db参照)。

0065

このようにして、吐出チャネルC1eの容積が元に戻る過程で、吐出チャネルC1e内部の圧力が増加し、吐出チャネルC1e内のインク9が加圧される。その結果、液滴状のインク9が、ノズル孔Hnを通って外部へと(記録紙P等へ向けて)吐出される(図2図7参照)。このようにしてインクジェットヘッド4におけるインク9の噴射動作(吐出動作)がなされ、その結果、記録紙Pに対する画像や文字等の記録動作(印刷動作)が行われる。

0066

(B−2.非吐出駆動について)
また、このインクジェットヘッド4では、駆動部49からアクチュエータプレート42に対し、前述した非吐出駆動信号Scを用いた非吐出駆動(チックリング動作)が行われることで、以下のようになる。すなわち、吐出チャネルC1e内に充填されているインク9がノズル孔Hnから吐出されない程度に、アクチュエータプレート42が駆動され、吐出チャネルC1eが微振動することになる。

0067

このような非吐出駆動が行われることで、ノズル孔Hn近傍におけるインク9が撹拌され、インク9の増粘が抑制されることから、以下のようになる。すなわち、例えばインク9の非吐出期間後における、ノズル孔Hn近傍でのインク9の乾燥や増粘に起因した、ノズル孔Hnからのインク9の吐出不良が抑えられる。なお、このようなノズル孔Hn近傍でのインク9の乾燥や増粘は、特に、乾燥性の高いインク9の場合や、ノズル孔Hnの径が小さいインクジェットヘッド4の場合などに、顕著に生じるものである。

0068

また、この非吐出駆動では、インク9を吐出させないことから、インクジェットヘッド4による印刷動作の最中でも、適用することができる。また、この非吐出駆動は、印刷動作中にわずかな非吐出期間が生じたノズル孔Hnについても、適用することができるため、例えば上記したような乾燥性の高いインク9を使用する場合でも、印刷動作を中断せずに済むことになる。これらのことから、例えば、他の手法である予備吐出動作(記録紙P上の印刷範囲外において、ノズル孔Hn近傍での増粘したインク9を、予備的に吐出させる動作:スピッティング動作)の場合と比べ、この非吐出駆動(チックリング動作)は、有効な手法であると言える。

0069

(C.インクの種別について)
ところで、インクの種別(溶媒の種類)としては一般に、前述したように、水系と、非水系(オイル系溶剤系,UV(Ultra Violet:紫外線)系など)とに大別される。近年では、特に産業用のインクジェットプリンタの分野において、環境に優しい製品が要求されていることから、その一環として、水系の溶媒を用いたインクが注目されている。つまり、インクジェットヘッドに使用するインクの溶媒を、従来の非水系から水系へと置き換える技術が注目されている。

0070

水系の溶媒を用いたインクでは、従来の非水系の溶媒を用いたインクとは、吐出挙動やインクジェットヘッドへの負荷などの点で、大きく異なる特徴を有している。このため、インク面だけでなく、プリンタ側やインクジェットヘッド側において、技術的な課題克服が必要である。また、印刷特性印刷物塗膜耐性などを満足させるには、既存の非水系でなければ技術的に達成できないことも多く、現実的には、非水系も市場の中で共存する状況である。

0071

更に、水系の溶媒を用いたインクは、一般的に導電率が高いことから、インクジェットヘッド内での電気的な短絡ショート)などに起因して、インクジェットヘッドを破壊してしまうおそれがある。また、水系の溶媒は電解液としての作用も持つため、インクジェットヘッドの部材を腐食させるおそれもある。つまり、インクジェットヘッドへの負荷という点では、水系の溶媒は非水系の溶媒よりも、リスクが高いと言える。

0072

これらのことから、水系の溶媒を用いたインクについては、非水系の溶媒を用いたインクとは異なり、温和な駆動条件で駆動させるなどして、インクジェットヘッドへの負荷を軽減することが要求される。また、駆動波形についても、水系と非水系とでは異なる挙動を示すケースが多いため、水系の場合には、非水系の場合とは異なった駆動波形を使用するケースがある。

0073

このようにして、インクの溶媒が水系である場合と非水系である場合とで、適切な駆動条件が異なっていたり、水系である場合には非水系である場合と比べ、インクジェットヘッドへの悪影響(電気的な短絡や腐食など)が生じ易い傾向にあると言える。

0074

(D.駆動条件Cdの設定処理等)
そこで、本実施の形態のインクジェットヘッド4では、駆動条件設定部48において、上記したインク9の種別(溶媒の種類)に応じて、駆動部49における駆動条件Cdの設定処理を行うようにしている。以下、図8図13を参照して、そのような駆動条件Cdの設定処理等について、詳細に説明する。

0075

(D−1.駆動動作の概要
図8は、本実施の形態のインクジェットヘッド4における駆動動作の一例を、流れ図で表したものである。なお、この図8に示した一連の処理(ステップS11〜S15)のうち、ステップS11〜S14が、上記した駆動条件Cdの設定処理に相当する。

0076

この図8に示した一連の処理では、まず、導電率測定部47が、前述した手法にて、インク9の導電率Ecの測定(検知)を行う(ステップS11)。次に、駆動条件設定部48は、このようにして測定されたインク9の導電率Ecが、閾値Ecth以上である(Ec≧Ecth)のか否かについて、判定を行う(ステップS12)。言い換えると、駆動条件設定部48は、インク9の溶媒が水系および非水系のうちのいずれであるかについて、判定を行う。

0077

なお、上記した閾値Ecthとしては、例えば、0.001〜0.050[mS/cm]の範囲内の数値が挙げられ、そのうち、例えば0.010とするのが好ましい。ちなみに、このような閾値Ecthの数値範囲は、例えば、インク9の使用中での導電率Ecの変化(経時変化)を規定する場合の閾値とは、オーダーが異なるものとなっている。

0078

ここで、導電率Ecが閾値Ecth以上(Ec≧Ecth)である場合(ステップS12:Y,インク9の溶媒が水系である場合)には、駆動条件設定部48は、駆動部49における駆動条件Cdとして、水系駆動条件Cdaを設定する(Cd=Cda,ステップS13)。一方、導電率Ecが閾値Ecth未満(Ec<Ecth)である場合(ステップS12:N,インク9の溶媒が非水系である場合)には、駆動条件設定部48は、駆動部49における駆動条件Cdとして、非水系駆動条件Cdbを設定する(Cd=Cdb,ステップS14)。このようにして、導電率Ecと閾値Ecthとの大小関係に応じて、互いに異なる駆動条件Cd(水系駆動条件Cdaまたは非水系駆動条件Cdb)が設定される。なお、このような水系駆動条件Cdaおよび非水系駆動条件Cdbの詳細(駆動条件Cdの設定手法の例)については、後述する(図9図13)。

0079

続いて、駆動部49は、このようにして設定された水系駆動条件Cdaまたは非水系駆動条件Cdbを用いて、前述した吐出駆動信号Sdに基づく吐出駆動を行うことで、ノズル孔Hnからインク9を吐出させる(ステップS15)。

0080

以上で、図8に示した一連の処理が終了となる。

0081

(D−2.駆動条件Cdの設定手法の例)
次いで、図9図13を参照して、上記した駆動条件Cdの設定処理の際における、設定手法の例について説明する。

0082

図9は、本実施の形態に係る駆動条件Cdの設定手法例を、表としてまとめて表したものである。具体的には、駆動条件Cdの設定手法の各例(手法1〜手法4)について、上記した水系駆動条件Cdaおよび非水系駆動条件Cdbを、表としてまとめて示している。

0083

(手法1)
手法1では、図9に示したように、駆動条件Cdのうちの1つとして、前述した吐出駆動信号Sdにおけるパルスのパルス幅Wpが、用いられるようになっている。

0084

具体的には、この手法1では駆動条件設定部48は、水系駆動条件Cdaのうちの1つであるパルス幅Wpaが、非水系駆動条件Cdbのうちの1つであるパルス幅Wpbと比べて、相対的に大きくなる(Wpa>Wpb)ように設定する。

0085

図10は、このような手法1による設定手法例を、タイミング図で表したものである。具体的には、図10(A)では、水系駆動条件Cda(パルス幅Wpa)の場合における吐出駆動信号Sdを、図10(B)では、非水系駆動条件Cdb(パルス幅Wpb)の場合における吐出駆動信号Sdを、それぞれタイミング図で示している。なお、これらの図10(A),図10(B)ではいずれも、前述した「1ドロップ」,「2ドロップ」,「3ドロップ」の各場合(図5(A)〜図5(C)参照)について示しており、横軸は時間tを表している。

0086

図10(A),図10(B)に示した例では、水系駆動条件Cdaの場合におけるパルス幅Wpa(=Wpa1,Wpa2,Wpa3)がそれぞれ、非水系駆動条件Cdbの場合におけるパルス幅Wpb(=Wpb1,Wpb2,Wpb3)と比べ、大きくなっている。すなわち、(Wpa1>Wpb1),(Wpa2>Wpb2),(Wpa2>Wpb2)を満たすように設定されている。

0087

(手法2)
手法2では、図9に示したように、駆動条件Cdのうちの1つとして、前述した吐出駆動信号Sdにおける単位時間パルス数Npや、駆動周波数fdが、用いられるようになっている。

0088

具体的には、この手法2では駆動条件設定部48は、水系駆動条件Cdaのうちの1つである単位時間パルス数Npaが、非水系駆動条件Cdbのうちの1つである単位時間パルス数Npbと比べて、相対的に少なくなる(Npa<Npb)ように設定する。また、この際に駆動条件設定部48は、例えば、駆動周波数fdを以下のように設定することによって、(Npa<Npb)を満たすように設定する。すなわち、駆動条件設定部48は、例えば、水系駆動条件Cdaのうちの1つである駆動周波数fdaが、非水系駆動条件Cdbのうちの1つである駆動周波数fdbと比べて相対的に低くなる(fda<fdb)ように設定することで、(Npa<Npb)を満たすように設定する。

0089

(手法3)
手法3では、図9に示したように、駆動条件Cdのうちの1つとして、インク9の吐出時における吐出チャネルC1eの容積変化(容積の変化手法)が、用いられるようになっている。

0090

ここで、図11は、この手法3による設定手法例を、タイミング図で表したものである。具体的には、図11(A)では、水系駆動条件Cdaの場合(後述するコモン駆動が無しの場合)における吐出駆動信号Sdを、タイミング図で示している。また、図11(B)では、非水系駆動条件Cdbの場合(後述するコモン駆動が有りの場合)における吐出駆動信号Sdを、タイミング図で示している。

0091

なお、これらの図11(A),図11(B)ではいずれも、縦軸は駆動電圧Vdの電圧値(後述する個別電位Vdaと共通電位Vdcとの電位差に相当:Vd=Vda−Vdc)を、横軸は時間tを表している。また、このような駆動電圧Vdの大きさは、上記した吐出チャネルC1eの容積に対応しており、駆動電圧Vdが正(+)の値の場合、負(−)の値の場合はそれぞれ、その容積が基準値よりも膨張している状態、基準値よりも収縮している状態を、それぞれ示している(図11参照)。

0092

図9図11(A),図11(B)に示したように、この手法3では駆動条件設定部48は、水系駆動条件Cdaおよび非水系駆動条件Cdbをそれぞれ、以下のように設定する。

0093

すなわち、まず、駆動条件設定部48は、水系駆動条件Cdaの場合には、インク9の吐出時における吐出チャネルC1eの容積が、基準値よりも膨張(「+」側への変化)、および、基準値への復帰、を含む変化を示すように、吐出駆動信号Sdのパルスを設定する(図9図11(A)参照)。一方、駆動条件設定部48は、非水系駆動条件Cdbの場合には、インク9の吐出時における吐出チャネルC1eの容積が、基準値よりも膨張、基準値への復帰、および、基準値よりも収縮(「−」側への変化)を含む変化を示すように、吐出駆動信号Sdのパルスを設定する(図9図11(B)参照)。つまり、上記したように、水系駆動条件Cdaの場合には、吐出駆動信号Sdが(コモン駆動:無し)となり、非水系駆動条件Cdbの場合には、吐出駆動信号Sdが(コモン駆動:有り)となるように設定される。

0094

また、この際に駆動条件設定部48は、水系駆動条件Cdaの場合における、吐出駆動信号Sdのパルスの波高値(駆動電圧Vdの電圧値VdA)が、非水系駆動条件Cdbの場合における、吐出駆動信号Sdのパルスの波高値(駆動電圧Vdの電圧値VdB)と比べ、相対的に大きくなるように設定する。具体的には、例えば、水系駆動条件Cdaの場合における電圧値VdAが、非水系駆動条件Cdbの場合における電圧値VdBの2倍(VdA=2×VdB)となるように、設定される(図9図11参照)。

0095

なお、上記した電圧値VdA,VdBはそれぞれ、本開示における「波高値」の一具体例に対応している。

0096

ここで、図12および図13はそれぞれ、図11に示した駆動方法(上記したコモン駆動が有りの場合の駆動方法)について説明するための、模式図やタイミング図である。具体的には、図12は、駆動部49から個別電極Edaおよび共通電極Edcに対してそれぞれ供給される、前述した個別電位(アクティブ電位)Vdaおよび共通電位(コモン電位)Vdcの供給経路を、模式的に表したものである。また、図13は、上記したコモン駆動が有りの場合の駆動方法の詳細について、模式図およびタイミング図で示したものである。具体的には、図13(A)〜図13(C)はそれぞれ、図13(D)中に示したタイミングt1〜t3の各時点における吐出チャネルC1eの容積の変化状況を、模式的に示している。また、図13(D)は、上記した個別電位Vdaおよび共通電位Vdcと、駆動電圧Vd(=Vda−Vdc)との各々について、横軸を時間tとしたときの変化状況を、タイミング図で示している。なお、この図13(D)における駆動電圧Vdの変化状況は、図11(B)に示した駆動電圧Vdの変化状況に対応している。

0097

これらの図12および図13を参照すると、上記したコモン駆動が有りの場合(非水系駆動条件Cdb)の駆動方法は、以下のようになる。

0098

すなわち、まず、図13(D)中に示したタイミングt1では、個別電位Vda>0および共通電位Vdc=0であるため、駆動電圧Vd(=Vda−Vdc)>0となっている。したがって、例えば図13(A)中の破線の矢印で示したように、吐出チャネルC1eの容積が膨張する方向に、各駆動壁Wdが屈曲変形することになる。

0099

次いで、図13(D)中に示したタイミングt2では、個別電位Vda=0および共通電位Vdc=0であるため、駆動電圧Vd=0となっている。したがって、例えば図13(B)に示したように、タイミングt1で膨張していた吐出チャネルC1eの容積が元に戻るように(基準値に復帰するように)、各駆動壁Wdも復元することになる。

0100

続いて、図13(D)中に示したタイミングt3では、個別電位Vda=0および共通電位Vdc>0であるため、駆動電圧Vd(=Vda−Vdc)<0となっている。したがって、例えば図13(C)中の破線の矢印で示したように、上記したタイミングt1(図13(A))とは逆に、吐出チャネルC1eの容積が収縮する方向に、各駆動壁Wdが屈曲変形することになる。

0101

(手法4)
手法4では、図9に示したように、駆動条件Cdのうちの1つとして、前述した非吐出駆動の際の駆動条件Cd(前述した非吐出駆動信号Scにおけるパルスの波高値(駆動電圧Vdの電圧値))が、用いられるようになっている。

0102

具体的には、この手法4では駆動条件設定部48は、水系駆動条件Cdaのうちの1つである、非吐出駆動信号Scにおけるパルスの電圧値VcAを、以下のように設定する。すなわち、駆動条件設定部48は、この電圧値VcAが、非水系駆動条件Cdbのうちの1つである、非吐出駆動信号Scにおけるパルスの電圧値VcBと比べて、相対的に小さくなる(VcA<VcB)ように設定する。

0103

なお、上記した電圧値VcA,VcBはそれぞれ、本開示における「波高値」の一具体例に対応している。

0104

(E.作用・効果)
このようにして本実施の形態のインクジェットヘッド4では、検知されたインク9の種別に応じて、インク9を噴射させる際の駆動条件Cdが設定されることで、インク9の種別に応じた適切な駆動条件Cdが、自動的に設定されるようになる。具体的には、例えば、インク9の種別ごとの駆動条件Cdを、その都度人手で設定する必要がなくなり、膨大な時間や手間を必要とせずに、インク9の種別に応じた適切な駆動条件が、(インクジェットヘッド4内で)自動設定されるようになる。よって、本実施の形態では、ユーザ(エンドユーザ等)における利便性を向上させることが可能となる。

0105

また、本実施の形態では、インク9の溶媒が水系および非水系のうちのいずれであるのかの検知結果に応じて、駆動条件Cdが設定されるようにしたので、インク9の溶媒(水系または非水系)に応じた適切な駆動条件Cdが、自動的に設定されるようになる。したがって上記したように、ユーザにおける利便性を向上させることが可能となる。具体的には、既存の非水系の溶媒のインクとともに、水系の溶媒のインクについても、対応できるインクジェットヘッド4を提供することで、製品機種統一化が図られることになる。また、プリンタ1にて使用しているインク9の溶媒を、例えば水系から非水系に変更する際に、適切な駆動条件Cdをユーザが再設定する必要がなくなるため、そのような置き換えを加速させることが可能となる。加えて、例えば、インク9の溶媒が水系である場合には、前述したように、インクジェットヘッド4への負荷が小さくなる駆動条件Cdを設定することで、インクジェットヘッド4の高寿命化を図ることも可能となる。

0106

更に、本実施の形態では、インク9の電気的特性値(導電率Ec)の大きさに応じて、インク9の種別が検知されることから、インク9の種別を容易に検知することができる。よって、ユーザにおける利便性を、更に向上させることが可能となる。

0107

加えて、本実施の形態では、インク9の導電率Ecが閾値Ecth以上である(相対的に大きい)場合には、閾値Ecth未満である(相対的に小さい)場合と比べ、吐出駆動信号Sdにおけるパルス幅Wpが相対的に大きくなるように設定されることで、以下のようになる。すなわち、インク9の導電率Ecが相対的に大きい場合(例えば、インク9の溶媒が水系である場合)において、インク9の吐出特性のばらつきが、抑えられる(吐出特性の安定化が図られる)。よって、そのようなインク9の導電率Ecの大きさに応じて、吐出特性の安定化を自動的に実行できる結果、ユーザにおける利便性を向上させることが可能となる。

0108

ここで、図14は、図9に示した手法1に係る実験例を、特性図で表したものである。具体的には、図14(A),図14(B)ではそれぞれ、前述した図10(A),図10(B)にそれぞれ示した水系駆動条件Cda,Cdb(パルス幅Wpa,Wpb)を用いて、駆動周波数fdを4〜20(kHz)の範囲で変化させた場合における、インク9の吐出速度を示している。また、図14(A),図14(B)の双方とも、前述した「1ドロップ」,「2ドロップ」,「3ドロップ」の各場合について示しており、同一の水性顔料インク(溶媒が水系であるインク9)を使用している。なお、インクジェットヘッドとしては、エスアイアイプリンテック製508GSを使用した。

0109

まず、図14(A)に示した水系駆動条件Cda(パルス幅Wpa)では、駆動周波数fdが変化しても、吐出速度が比較的一定に保たれていると共に、各ドロップ間での吐出速度の差が、比較的小さくなっている。一方、図14(B)に示した非水系駆動条件Cdb(パルス幅Wpb(<Wpa))では、fd=12(kHz)付近の周波数領域において、「2ドロップ」および「3ドロップ」の場合における吐出速度の低下が大きくなっており、各ドロップ間での吐出速度の差が、比較的大きい。したがって、水系駆動条件Cda(パルス幅Wpa)を用いた場合と比べ、非水系駆動条件Cdb(パルス幅Wpb)を用いた場合には、以下のようになる。すなわち、各ドロップ間での吐出速度の差が比較的大きいことから、インク9の液滴が記録紙Pに着弾するタイミング差が大きくなるため、着弾位置の精度が低下し、印刷画質が低下してしまうことになる。これらのことから、インク9の溶媒が水系である場合には、図9に示した手法1のように、吐出駆動信号Sdにおけるパルス幅Wpが相対的に大きくなるように設定するのが、望ましいと言える。

0110

また、本実施の形態では、インク9の導電率Ecが閾値Ecth以上である場合には、閾値Ecth未満である場合と比べ、単位時間パルス数Npが相対的に少なくなるように設定されることで、以下のようになる。すなわち、インク9の導電率Ecが相対的に大きい場合(例えば、インク9の溶媒が水系である場合)において、相対的に温和な駆動条件が実現されることから、インクジェットヘッド4への負荷が軽減され、耐久性(インクジェットヘッド4の寿命)が向上することになる。よって、そのようなインク9の導電率Ecの大きさに応じて、インクジェットヘッド4の長寿命化を自動的に実行できる結果、ユーザにおける利便性を向上させることが可能となる。

0111

更に、本実施の形態では、インク9の導電率Ecが閾値Ecth以上である場合には、閾値Ecth未満である場合と比べ、駆動周波数fdが相対的に低くなるように設定することで、単位時間パルス数Npが相対的に少なくなるように設定されることで、以下のようになる。すなわち、上記した単位時間パルス数Npが容易に調整できるようになる結果、ユーザにおける利便性を、更に向上させることが可能となる。

0112

加えて、本実施の形態では、インク9の導電率Ecが閾値Ecth未満である場合には、インク9を噴射させる際の吐出チャネルC1eの容積が、前述した膨張、復帰および収縮を含む変化を示すように駆動条件Cdが設定されることで、以下のようになる。すなわち、インク9の導電率Ecが相対的に小さい場合(例えば、インク9の溶媒が非水系である場合)において、低電圧での駆動動作が実現され、消費電力が抑えられる。一方、インク9の導電率Ecが閾値Ecth以上である場合には、インク9を噴射させる際の吐出チャネルC1eの容積が、前述した膨張および復帰を含む変化を示す(収縮は含まない)と共に、吐出駆動信号Sdにおけるパルスの波高値(電圧値)が、インク9の導電率Ecが閾値Ecth未満である場合と比べて相対的に大きくなるように、駆動条件Cdが設定されることで、以下のようになる。すなわち、まず、インク9の導電率Ecが相対的に大きい場合(例えば、インク9の溶媒が水系である場合)には、インク9の導電率Ecが相対的に小さい場合(例えば、インク9の溶媒が非水系である場合)と比べ、相対的に温和な駆動条件Cdが望ましい。したがって、吐出チャネルC1eの容積が収縮する変化を含めないようにすると共に、それに伴う吐出パワーの低下を補うために、パルスの波高値を相対的に大きくすることで、吐出パワーを確保しつつ、インクジェットヘッド4への負荷が軽減され、耐久性(インクジェットヘッド4の寿命)が向上することになる。これらのことから、インク9の導電率Ecの大きさに応じて、低消費電力化やインクジェットヘッド4の長寿命化を自動的に実行できる結果、ユーザにおける利便性を向上させることが可能となる。

0113

また、本実施の形態では、電気的特性値(導電率Ec)の大きさに応じて、前述した非吐出駆動の際の駆動条件Cdが設定されるようにすることで、以下のようになる。すなわち、インク9がノズル孔Hnからは吐出されない非吐出駆動の際にも、インク9の種別に応じた適切な駆動条件Cdが、自動的に設定されるようになる。よって、ユーザにおける利便性を、更に向上させることが可能となる。

0114

更に、導電率Ecが閾値Ecth以上である場合には、閾値Ecth未満である場合と比べ、非吐出駆動の際の非吐出駆動信号Scにおけるパルスの波高値(電圧値)が、相対的に小さくなるように設定されることで、以下のようになる。すなわち、インク9の導電率Ecが相対的に大きい場合(例えば、インク9の溶媒が水系である場合)において、相対的に温和な駆動条件Cdが実現されることから、インクジェットヘッド4への負荷が軽減され、耐久性(インクジェットヘッド4の寿命)が向上することになる。よって、そのようなインク9の導電率Ecの大きさに応じて、インクジェットヘッド4の長寿命化を自動的に実行できる結果、ユーザにおける利便性を向上させることが可能となる。

0115

加えて、本実施の形態では、駆動条件設定部48に予め格納されている複数の駆動条件Cd1〜Cdnのうちの1つが、導電率Ecの大きさに応じて選択的に設定されることで、駆動条件Cdの設定が容易となる。よって、ユーザにおける利便性を、更に向上させることが可能となる。

0116

また、本実施の形態では、アクチュエータプレート42における駆動電極を用いて、インク9の種別(導電率Ec)の検知を行うようにしたので、インク9の種別が、簡易な構造で検知できるようになる。よって、ユーザにおける利便性を、更に向上させることが可能となるとともに、インクジェットヘッド4全体での製造コストやサイズを、低減することも可能となる。

0117

更に、本実施の形態では、インク9を吐出させるための吐出チャネルC1eではなく、インク9の吐出には寄与しないダミーチャネルC2dに設けられたダミー電極E2dを用いて、インク9の種別(導電率Ec)の検知を行うようにしたので、以下のようになる。すなわち、ノズル孔Hnからのインク9の吐出と、ダミー電極E2d(導電率測定部47)によるインク9の種別の検知とが、並行して行えるようになる。よって、ユーザにおける利便性を、より一層向上させることが可能となる。

0118

<2.変形例>
続いて、上記実施の形態の変形例について説明する。なお、実施の形態における構成要素と同一のものには同一の符号を付し、適宜説明を省略する。

0119

[A.構成]
図15は、変形例に係る液体噴射記録装置としてのプリンタ1Aの概略構成例を、ブロック図で表したものである。この変形例のプリンタ1Aは、実施の形態のプリンタ1において、インクジェットヘッド4の代わりにインクジェットヘッド4Aを設けると共に、前述した導電率測定部47および駆動条件設定部48をそれぞれ、インクジェットヘッド4Aの外部に設けるようにしたものに対応している。

0120

すなわち、プリンタ1では、導電率測定部47および駆動条件設定部48がそれぞれ、インクジェットヘッド4の内部に設けられていた(図6参照)。これに対し、プリンタ1Aでは、導電率測定部47および駆動条件設定部48がそれぞれ、インクジェットヘッド4Aの外部に設けられている(図15参照)。なお、このプリンタ1Aにおける導電率測定部47では、例えば、インクタンク3内のインク9を利用して、インク9の導電率Ecを測定するようになっている。

0121

ここで、このようなプリンタ1Aは、本開示における「液体噴射記録装置」の一具体例に対応している。また、インクジェットヘッド4Aは、本開示における「液体噴射ヘッド」の一具体例に対応している。

0122

[B.作用・効果]
このような構成の変形例においても、基本的には実施の形態と同様の作用により、同様の効果を得ることが可能である。すなわち、本変形例においても実施の形態と同様に、検知されたインク9の種別(導電率Ec)に応じて、インク9を噴射させる際の駆動条件Cdが設定されることで、インク9の種別に応じた適切な駆動条件Cdが、自動的に設定されるようになる。よって、ユーザにおける利便性を向上させることが可能となる。

0123

また、特に本変形例では、導電率測定部47および駆動条件設定部48をそれぞれ、インクジェットヘッド4Aの外部に設けるようにしたので、例えば以下のような効果を得ることも可能となる。すなわち、例えば既存の構成のインクジェットヘッド4Aを用いる場合であっても、プリンタ1A内に導電率測定部47および駆動条件設定部48を配置することで、実施の形態で説明したような駆動条件Cdの設定処理等を実現することが可能となる。

0124

<3.その他の変形例>
以上、実施の形態および変形例を挙げて本開示を説明したが、本開示はこれらの実施の形態等に限定されず、種々の変形が可能である。

0125

例えば、上記実施の形態等では、プリンタおよびインクジェットヘッドにおける各部材の構成例(形状、配置、個数等)を具体的に挙げて説明したが、上記実施の形態等で説明したものには限られず、他の形状や配置、個数等であってもよい。また、上記実施の形態等で説明した各種パラメータの値や範囲、大小関係等についても、上記実施の形態等で説明したものには限られず、他の値や範囲、大小関係等であってもよい。

0126

具体的には、例えば、上記実施の形態等では、インク9の電気的特性値(導電率Ec)の大きさを利用してインク9の種別を検知する手法を例に挙げて説明したが、そのような電気的特性値の大きさ以外のパラメータを利用して、インク9の種別を検知するようにしてもよい。また、インク9の電気的特性値としても、上記実施の形態等で説明した導電率には限られず、例えば電気抵抗値等の他のパラメータを用いるようにしてもよい。

0127

また、インクジェットヘッドの構造としては、各タイプのものを適用することが可能である。すなわち、例えば上記実施の形態等では、アクチュエータプレートにおける各吐出チャネルの延在方向の中央部からインク9を吐出する、いわゆるサイドシュートタイプのインクジェットヘッドを例に挙げて説明した。ただし、この例には限られず、例えば、各吐出チャネルの延在方向に沿ってインク9を吐出する、いわゆるエッジシュートタイプのインクジェットヘッドであってもよい。

0128

更には、プリンタの方式としても、上記実施の形態等で説明した方式には限られず、例えば、サーマル式(サーマル方式オンデマンド型)やMEMS(Micro Electro Mechanical Systems)方式など、各種の方式を適用することが可能である。

0129

また、上記実施の形態等では、インクタンクとインクジェットヘッドとの間でインク9を循環させずに利用する、非循環式のインクジェットヘッドを例に挙げて説明したが、この例には限られない。すなわち、例えば、インクタンクとインクジェットヘッドとの間でインク9を循環させて利用する、循環式のインクジェットヘッドにおいても、本開示を適用することが可能である。

0130

加えて、上記実施の形態等では、駆動条件Cdの設定処理等について具体例を挙げて説明したが、上記実施の形態等で挙げた手法には限られず、他の手法を用いて、そのような駆動条件Cdの設定処理等を行うようにしてもよい。具体的には、例えば、駆動条件設定部48において複数の駆動条件Cd1〜Cdnを予め格納しておくのではなく、駆動条件設定部48においてその都度で随時、駆動条件Cdを作成して設定するようにしてもよい。また、例えば、アクチュエータプレート42内の駆動電極(ダミー電極E2d)を用いずに(そのようなダミー電極E2dを設けないようにして)、導電率測定部47においてインク9の種別(導電率Ec)を検知するようにしてもよい。更に、例えば、上記実施の形態等で説明した駆動条件Cdの設定手法例(手法1〜4)のうち、2つ以上を組み合わせて、駆動条件Cdの設定を行うようにしてもよい。

0131

また、上記実施の形態等で説明した一連の処理は、ハードウェア回路)で行われるようにしてもよいし、ソフトウェアプログラム)で行われるようにしてもよい。ソフトウェアで行われるようにした場合、そのソフトウェアは、各機能をコンピュータにより実行させるためのプログラム群で構成される。各プログラムは、例えば、上記コンピュータに予め組み込まれて用いられてもよいし、ネットワーク記録媒体から上記コンピュータにインストールして用いられてもよい。

0132

更に、上記実施の形態等では、本開示における「液体噴射記録装置」の一具体例として、プリンタ1(インクジェットプリンタ)を挙げて説明したが、この例には限られず、インクジェットプリンタ以外の他の装置にも、本開示を適用することが可能である。換言すると、本開示の「液体噴射ヘッド」(インクジェットヘッド)を、インクジェットプリンタ以外の他の装置に適用するようにしてもよい。具体的には、例えば、ファクシミリオンデマンド印刷機などの装置に、本開示の「液体噴射ヘッド」を適用するようにしてもよい。

0133

加えて、これまでに説明した各種の例を、任意の組み合わせで適用させるようにしてもよい。

0134

なお、本明細書中に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものではなく、また、他の効果があってもよい。

0135

また、本開示は、以下のような構成を取ることも可能である。
(1)
液体を噴射する噴射部と、
1または複数のパルスを有する駆動信号に基づいて、前記噴射部から前記液体を噴射させる駆動部と、
前記液体の種別を検知する検知部と、
前記検知部によって検知された前記液体の種別に応じて、前記駆動部における駆動条件を設定する制御部と
を備えた液体噴射ヘッド。
(2)
前記検知部は、前記液体における電気的特性値の大きさに応じて、前記液体の種別を検知する
上記(1)に記載の液体噴射ヘッド。
(3)
前記電気的特性値が、導電率である
上記(2)に記載の液体噴射ヘッド。
(4)
前記制御部は、
前記検知部によって検知された前記導電率が閾値以上である場合には、
前記導電率が前記閾値未満である場合と比べて、
前記駆動条件としての、前記駆動信号における前記パルスのパルス幅が、相対的に大きくなるように設定する
上記(3)に記載の液体噴射ヘッド。
(5)
前記制御部は、
前記検知部によって検知された前記導電率が閾値以上である場合には、
前記導電率が前記閾値未満である場合と比べて、
前記駆動条件としての、前記駆動信号に含まれる単位時間当たりの前記パルスの個数である単位時間パルス数が、相対的に少なくなるように設定する
上記(3)または(4)に記載の液体噴射ヘッド。
(6)
前記制御部は、
前記導電率が前記閾値以上である場合には、
前記導電率が前記閾値未満である場合と比べて、
被記録媒体上の1画素に対して前記液体を噴射して印刷動作を行う際の前記駆動信号の周波数である、駆動周波数が相対的に低くなるように設定することによって、
前記単位時間パルス数が相対的に少なくなるように設定する
上記(5)に記載の液体噴射ヘッド。
(7)
前記噴射部が、
前記液体を噴射する複数のノズルと、
前記複数のノズルに個別に連通すると共に前記液体がそれぞれ充填される複数の圧力室を有するアクチュエータと
を含んでおり、
前記制御部は、
前記検知部によって検知された前記導電率が閾値以上である場合には、
前記ノズルから前記液体を噴射させる際の前記圧力室の容積が、基準値よりも膨張、および、前記基準値への復帰、を含む変化を示すと共に、前記駆動信号における前記パルスの波高値が、前記導電率が前記閾値未満である場合と比べて相対的に大きくなるように、前記駆動条件を設定し、
前記導電率が前記閾値未満である場合には、
前記ノズルから前記液体を噴射させる際の前記圧力室の容積が、前記基準値よりも膨張、前記基準値への復帰、および、前記基準値よりも収縮、を含む変化を示すように、前記駆動条件を設定する
上記(3)ないし(6)のいずれかに記載の液体噴射ヘッド。
(8)
前記噴射部が、
前記液体を噴射する複数のノズルと、
前記複数のノズルに個別に連通すると共に前記液体がそれぞれ充填される複数の圧力室を有するアクチュエータと
を含んでおり、
前記駆動部は、
前記圧力室に充填されている前記液体が前記ノズルから吐出されるように前記アクチュエータを駆動する吐出駆動と、
前記圧力室に充填されている前記液体が前記ノズルから吐出されない程度に前記アクチュエータを駆動する非吐出駆動と、
をそれぞれ行い、
前記制御部は、
前記検知部によって検知された前記電気的特性値の大きさに応じて、前記駆動部における前記非吐出駆動の際の、前記駆動条件を設定する
上記(2)ないし(7)のいずれかに記載の液体噴射ヘッド。
(9)
前記制御部は、
前記電気的特性値としての導電率が、閾値以上である場合には、
前記導電率が前記閾値未満である場合と比べて、
前記駆動条件としての、前記非吐出駆動の際の前記駆動信号における前記パルスの波高値が、相対的に小さくなるように設定する
上記(8)に記載の液体噴射ヘッド。
(10)
前記制御部は、
前記駆動条件として、複数の駆動条件を予め格納していると共に、
前記検知部によって検知された前記電気的特性値の大きさに応じて、前記複数の駆動条件のうちの1つを選択して出力することによって、前記駆動条件を設定する
上記(2)ないし(9)のいずれかに記載の液体噴射ヘッド。
(11)
前記噴射部が、
前記液体を噴射する複数のノズルと、
前記液体がそれぞれ充填される複数の圧力室と、前記圧力室を駆動するための駆動電極と、を有するアクチュエータと
を含んでおり、
前記検知部が、前記アクチュエータにおける前記駆動電極を用いて構成されている
上記(1)ないし(10)のいずれかに記載の液体噴射ヘッド。
(12)
前記複数の圧力室として、
前記ノズルから前記液体を噴射させるための第1圧力室と、
前記液体の噴射には寄与しない第2圧力室と
が含まれており、
前記検知部が、前記第2圧力室に設けられている、ダミー電極としての前記駆動電極を用いて構成されている
上記(11)に記載の液体噴射ヘッド。
(13)
前記検知部は、前記液体の種別として、前記液体における溶媒が、水系および非水系のうちのいずれであるのかを検知し、
前記制御部は、前記溶媒が前記水系および前記非水系のうちのいずれであるかの検知結果に応じて、前記駆動条件を設定する
上記(1)ないし(12)のいずれかに記載の液体噴射ヘッド。
(14)
1または複数のパルスを有する駆動信号に基づいて、液体を噴射する液体噴射ヘッドと、
前記液体の種別を検知する検知部と、
前記検知部によって検知された前記液体の種別に応じて、前記液体噴射ヘッドから前記液体を噴射させる際の駆動条件を設定する制御部と
を備えた液体噴射記録装置。
(15)
1または複数のパルスを有する駆動信号に基づいて液体噴射ヘッドから液体を噴射させる際の駆動条件を設定するシステムであって、
前記液体の種別を検知する検知部と、
前記検知部によって検知された前記液体の種別に応じて、前記駆動条件を設定する制御部と
を備えた駆動条件設定システム。

0136

1,1A…プリンタ、10…筺体、11…印刷制御部、2a,2b…搬送機構、21…グリッドローラ、22…ピンチローラ、3(3Y,3M,3C,3K)…インクタンク、4(4Y,4M,4C,4K),4A…インクジェットヘッド、41…ノズルプレート、42…アクチュエータプレート、43…カバープレート、47…導電率測定部、48…駆動条件設定部、49…駆動部、50…インク供給管、6…走査機構、61a,61b…ガイドレール、62…キャリッジ、63…駆動機構、631a,631b…プーリ、632…無端ベルト、633…駆動モータ、9…インク、P…記録紙、d…搬送方向、Hn…ノズル孔、Sd…吐出駆動信号、Sc…非吐出駆動信号(チックリング信号)、Ss…吐出開始信号、Se…刺激信号、Sr…応答信号、Vd,Vc…駆動電圧、VdA,VdB,VcA,VcB…電圧値、Vda…個別電位(アクティブ電位)、Vdc…共通電位(コモン電位)、C1,C2…チャネル、C1e…吐出チャネル、C1d,C2d…ダミーチャネル(非吐出チャネル)、Wd…駆動壁、Ed…駆動電極、Eda…個別電極(アクティブ電極)、Edc…共通電極(コモン電極)、E2d…ダミー電極、da…膨張方向、db…収縮方向、Dp…印刷データ、Cd,Cd1〜Cdn…駆動条件、Cda…水系駆動条件、Cdb…非水系駆動条件、Ec…導電率、Ecth…閾値、Wp,Wpa,Wpa1〜Wpa3,Wpb,Wpb1〜Wpb3…パルス幅、Td…駆動周期、fd,fda,fdb…駆動周波数、Np,Npa,Npb…単位時間パルス数、t…時間、t1〜t3…タイミング。

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