JP6549865B2 - インクジェット印字装置の制御方法 - Google Patents
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Description
したがって、印字が行われないノズルは、仮に稼働中であったとしても、ノズル表面(特にメニスカス部分)のインク中の媒体が徐々に蒸発してインクが乾くことにより、インク中の固形分が析出し、ノズルの開口部に付着するという事態が生じる。
そうすると、当該ノズルを使用する際には、ノズルの目詰まりや一部の目詰まりによりインクが真っ直ぐに吐出しない等の吐出不良を引き起こす恐れがある。
かかる画像形成装置によれば、或る頁の印字を実行する前に、この頁の印字で印字される画素に対応するノズルのメニスカスを揺動させ、印字されない画素に対応するノズルのメニスカスを静止状態に保つことにより、次の頁の印字で、前の頁で吐出しなかったノズルを用いて印字するときに、吐出不良が起きにくい。
例えば、ロット交換等により印字する画像が変わると共に、使用するノズルも変わる場合、上記画像形成装置においては、それまで使用していなかったノズルは、吐出不良を引き起こす恐れがあり、直ちには使用できない。特に、印字ヘッドが固定式のラインヘッドである場合、非吐出領域でパージ等の回復吐出が可能なシリアル式よりインクが乾きやすいため、吐出不良を引き起こし易い。
また、上記画像形成装置は、いわゆる枚葉の印刷機であり、メニスカスの揺動が、頁印字前の紙間領域で行われるので、確実に揺動を行う場合は、印字媒体間に十分なスペースが必要となり、印字時間のロスを生じるため、生産効率が良いとは言えない。
これにより、例えば、印字対象となる製品のロット交換等により、印字する画像が変更されると共に、使用するノズルも変更される場合であっても、それまで使用していなかったノズルは最適条件で直ちに使用することができる。
ちなみに、印字ヘッドが固定式のラインヘッドである場合、印字ヘッド自体が動かないため、上述したシリアル式に比べ使用していないノズルは特に吐出不良が生じやすい。
したがって、この場合の振動工程による効果は極めて大きいものとなる。
さらに、上記インクジェット印字装置の制御方法においては、従来のように、ノズル毎に、振動工程を設定する必要がないため、印字データを比較的簡単にすることができる。
ちなみに、上述した従来の画像形成装置においては、画像データを解析し、ノズル毎に、吐出動作、揺動動作又は静止状態を設定する必要があるため、画像データを変換した印字データが膨大になり作製に時間を要するという欠点がある。
また、仮に、ノズルの目詰まりが生じた場合、それを解消することも可能となる。
また、非画像部を一定周期で設定することにより、生産効率の低下を防止することができる。
図1に示すように、本実施形態に係るインクジェット印字装置の制御方法に用いられるインクジェット印字装置においては、連続する長尺状の印字媒体11に対し、印字ヘッド10で印字が行われる。
したがって、インクジェット印字装置においては、印字ヘッド10の幅方向とは垂直方向に印字媒体11を走行させると共に、印字ヘッド10のノズルからインクを吐出させることにより、印字媒体11にインクが付与されることになる。
図2に示すように、ノズル20は、インクが吐出される開口部21と、該開口部21と連通しインクを収容するインク室22と、インク室22に振動板24を介して取り付けられた圧電素子23と、からなる。なお、印字ヘッド10に設けられている複数のノズルは、全て同じ構造となっている。
そうすると、インク室22内の体積が変化することになるので、インク室22に充填されたインクが押し出され、開口部21からインクが吐出されることになる。なお、インク吐出のメカニズムの詳細については後述する。
したがって、上記インクジェット印字装置においては、ピエゾ方式にて印字が行われる。
なお、上記インクとしては、特に限定されないが、例えば、水性染料、水性顔料、油性染料、油性顔料等が用いられる。
図3の(a)は、本実施形態に係るインクジェット印字装置の制御方法において印字媒体に対して設定された印字データを示す説明図である。
図3の(a)に示すように、印字データは、画像部Aと非画像部Bとを有しており、印字媒体11に対して設定される。
ここで、画像部Aは、インクを吐出させて画像を形成すべき領域であり、非画像部Bは、インクを吐出させずに画像を形成しない領域である。
また、長尺状の印字媒体に対し、最適条件で吐出工程と振動工程とを交互に行うことにより、無駄なスペースを削減することができ、生産効率を向上させることができる。
なお、図3の(a)でいう一つの非画像部Bに着目した場合、上述した振動工程は、必ずしも非画像部Bの領域全体に対して行う必要はなく、非画像部Bの領域内の一部で行えばよい。すなわち、搬送される印字媒体11に設定された非画像部Bが印字ヘッド10の下を通過する最中のタイミングで行えばよい。
これにより、振動工程を行う非画像部の領域を極力狭くすることが可能となり、生産効率を向上させることができる。
また、稼働前の振動工程は、吐出工程間に行う振動工程よりも長時間行うことが好ましい(すなわち、図3の(a)の非画像部B1の部分)。
これにより、吐出工程中にノズルの吐出不良が生じることを確実に防止することができる。
例えば、ページ区切りL直前の前ページ側の余白を非画像部とすることにより、印字データの作製を更に簡素化することができる。
図5は、本実施形態に係るインクジェット印字装置の制御方法の振動工程における印字1画素あたりのパルスを示す波形である。
なお、インクジェット印字装置の制御方法において、吐出工程及び振動工程に印加する電圧は、一定である。
また、電圧を印加する時間は、後述するイメージ描画部33のセレクタ33d(図7参照)によりコントロールされる。イメージ描画部33のセレクタ33dを用いることにより、両工程における圧電素子に印加する時間を簡単に制御することが可能となる。
まず、1波目のパルスに基づいて圧電素子に印加する(図4の(a)及び(b)でいう(1)→(2))。そうすると、圧電素子がインク室内のインクを押し出す方向に動く。なお、これだけではインクは吐出されない。
次に、1波目のパルスに基づく印加を終わらせることにより(図4の(a)及び(b)でいう(2)→(3))、圧電素子の変形が元に戻り、負圧になるインク室内にインクが流入する。
そして、2波目のパルスに基づいて圧電素子に印加する(図4の(a)及び(b)でいう(3)→(4))。
そうすると、圧電素子がインク室内のインクを押し出す方向に動き、インクが吐出される。
次に、2波目のパルスに基づく印加を終わらせることにより(図4の(a)及び(b)でいう(4)→(1))、圧電素子の変形が元に戻り、負圧になるインク室内にインクが流入する。
なお、続けて3波目のパルスに基づいて圧電素子に印加することにより(図4の(a)でいう(5)→(6))、連続してインクが吐出されることになる。
かかる吐出工程は、画像部Aの領域全体に対して連続して行われることにより、画像部Aが形成される。
なお、吐出工程においては、インク室内のインクが常に流動しているので、インク中の固形分の析出は生じ難い。
ここで、振動工程は、少なくとも一定時間繰り返して振動を与えることが好ましい。これにより、ノズルの目詰まりを解消することが可能となる。
また、振動工程は、印刷開始前の待機時間、ページ長、印刷カバレッジ等の可変ファクタ等に対応した適宜の期間で設定することができる。
また、吐出工程間に行う振動工程においては、ピエゾアクチュエータにより、圧電素子に10〜50回の振動を繰り返して与えることが好ましい。
これにより、稼働前及び印字間において、インクの吐出不良を確実に防止することができる。
特に、装置において、印字ヘッドが上述したように固定式のラインヘッドであるため、稼働中であっても印字ヘッド自体は動かない。
したがって、使用していないノズルに対する振動工程による吐出不良防止効果は極めて大きい。
また、ノズル毎に、振動工程を設定する必要がないため、印字データを簡単にすることもできる。
なお、振動工程がいわゆる紙間領域で行われるのではなく、印字媒体11の搬送ずれが無い長尺状の印字媒体11の非画像部Bに対して行われるので、振動工程を一定周期で設定することが可能となる。
ちなみに、振動工程がいわゆる紙間領域(個々の紙片同士の間)で行われると、搬送誤差により、紙片同士の間隔が必ずしも一定でなくなるため、振動工程をこのように一定周期とすることはできない。
非画像部Bは、上述したように、原則として、インクを吐出させずに画像を形成しない領域であるが、例えば、図6の(a)に示すように、非画像部Bを一定周期で設定した場合に、非画像部Bの一部に画像が含まれる場合がある。
この場合、インクジェット印字装置の制御方法においては、当該画像の部分を画像部Aとする。これにより、生産効率の低下を防止することができる。
これにより、生産効率の低下を防止することができる。
図7に示すように、インクジェット印字装置の制御方法において、印字媒体11を搬送する案内ロールにはエンコーダ3が取り付けられている。
そして、エンコーダ3は、用紙搬送量を測定し、この第1信号を印字開始信号発生装置31に送信し、それを受けて当該ページ開始信号発生装置31が印字開始信号を制御装置32に送信する。
制御装置32においては、予備振動挿入判断部32bが印字開始信号を受信すると、振動工程を行うか否かを判断し、その情報をデータ送信部32cに送信する。
一方、画像データ展開部32aは、作成した印字データ情報をデータ送信部32cに送信する。
そして、データ送信部32cは、これらを含む第2信号を、イメージ描画部33のデータ受信部33aに送信する。
そして、予備振動挿入判断部32bは、ページ区切りL(図3の(b)参照)の前頁側、後頁側、または前後を跨ぐいずれの余白域で 振動工程を行うか決定し、データ送信部32cへ送信する。
イメージ描画部33においては、データ受信部33aが第2信号を受信すると、吐出波形生成部33bと予備振動生成部33cとに第2信号のうちの印字データ情報を送信すると共に、セレクタ33dに印字開始信号を送信する。
また、吐出波形生成部33bは、印字データ情報に基づいて、図4の波形で構成される吐出情報をセレクタ33dに送信し、予備振動生成部33cは、印字データ情報に基づいて、図5の波形で構成される振動情報をセレクタ33dに送信する。
そして、セレクタ33dは、これらを含む第3信号をピエゾアクチュエータ34に送信する。なお、非画像部Bを一定周期で設定した場合に、非画像部Bに画像がある場合、セレクタ33dは、当該画像の吐出工程を優先して行うようになっている。
すなわち、印字データは、画像データに基づいて作成されるため、画像データが変われば、画像部A及び非画像部Bを設定する位置も変わることになる。
10・・・印字ヘッド
11・・・印字媒体
20・・・ノズル
21・・・開口部
22・・・インク室
23・・・圧電素子
24・・・振動板
31・・・ページ開始信号発生装置
32・・・制御装置
32a・・・画像データ展開部
32b・・・予備振動挿入判断部
32c・・・データ送信部
33・・・イメージ描画部
33a・・・データ受信部
33b・・・吐出波形生成部
33c・・・予備振動生成部
33d・・・セレクタ
34・・・ピエゾアクチュエータ
A・・・画像部
B・・・非画像部
Claims (4)
- 長尺状の印字媒体に対し印字を行うインクジェット印字装置の制御方法において、
前記インクジェット印字装置が、インクが吐出される開口部と、該開口部と連通し前記インクを収容するインク室と、前記インク室に振動板を介して取り付けられた圧電素子と、からなるノズルを複数有する印字ヘッド、及び、前記インクジェット印字装置が前記圧電素子に印加する時間を調整するセレクタを備え、
使用する前記ノズルの前記圧電素子に、印字1画素あたり2波以上のパルス数で連続して印加し、該圧電素子を変形させることで前記インク室内のインクを前記開口部から吐出させる吐出工程と、
全ての前記ノズルの前記圧電素子に、印字1画素あたり1波のパルス数で印加し、該圧電素子を変形させることで前記インク室内のインクを吐出させずに該インクに振動のみを与える振動工程と、を有し、
前記吐出工程及び前記振動工程において、前記ノズルの前記圧電素子に印加される電圧は一定であり、前記セレクタが前記圧電素子に電圧を印加する時間を制御しており、
前記吐出工程と前記振動工程とを交互に行うように設定し、
稼働前には、前記振動工程から行うものであり、
稼働前に行う前記振動工程は、前記吐出工程後に行う前記振動工程よりも長時間行うものとし、
稼働前に行う前記振動工程においては、ピエゾアクチュエータにより、圧電素子に100回以上の振動を与え、前記吐出工程後に行う前記振動工程においては、該ピエゾアクチュエータにより、前記圧電素子に10〜50回の振動を与えるようにするものであり、
前記インクジェット印字装置が、画像部と非画像部とを有する印字データに基づいて印字を行うものであり、
前記吐出工程を前記画像部に対して行うように設定し、
前記振動工程を前記非画像部に対して行うように設定するものであり、
ページ区切りで印字するものであり、前ページ側の余白、後ページ側の余白、又は、ページ区切りの前後をまたぐ余白を非画像部とするインクジェット印字装置の制御方法。 - 前記非画像部を一定周期で設定する請求項1記載のインクジェット印字装置の制御方法。
- 前記印字ヘッドが固定式のラインヘッドである請求項1又は2に記載のインクジェット印字装置の制御方法。
- 前記振動工程が一定時間連続で振動を与える工程である請求項1〜3のいずれか1項に記載のインクジェット印字装置の制御方法。
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