JP6699211B2 - 印刷装置、及び吐出方法 - Google Patents
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Description
また、図1では、説明の便宜上、互いに直交する三軸として、X軸、Y軸及びZ軸を図示しており、軸方向を図示した矢印の先端側を「+側」、基端側を「−側」としている。また、以下では、X軸に平行な方向を「X軸方向」、Y軸に平行な方向を「Y軸方向」、Z軸に平行な方向を「Z軸方向」という。
<印刷装置の概略構成>
図1は、実施形態に係る印刷装置の概略全体構成を示す模式図である。まず、本実施形態に係る印刷装置100の概略構成について図1を参照して説明する。なお、本実施形態では、印刷媒体95に画像などを形成することで印刷媒体95に捺染を行うインクジェット式の印刷装置100を例に上げて説明する。
図2は、印刷装置の電気的な構成を示す電気ブロック図である。次に、印刷装置100の電気的構成について図2を参照して説明する。
CPU3は、ROM5に記憶された動作プログラム等に従って印刷装置100の各部を制御するものである。また、CPU3は、外部I/F2を介して外部装置から入力された印刷データを、吐出ヘッド42において液滴(インク)の吐出に用いられる吐出データに変換する。
図3に示すように、吐出ヘッド42は、複数の圧電振動子72、固定板73、及び、フレキシブルケーブル74等をユニット化した振動子ユニット70と、この振動子ユニット70を収納可能なケース71と、ケース71の先端面に接合された流路ユニット80とを備えている。
なお、この圧電振動子72はコンデンサーと同じように振る舞う。即ち、信号の供給が停止された場合において、圧電振動子72の電位は、停止直前の電位で保持される。
図5及び図6は、ノズルから液滴を吐出させた時の側面図である。次に、ノズルから吐出させる液滴について図4から図6を参照して説明する。
本実施形態の印刷装置100は、制御部1から出力され、吐出ヘッド42の圧電振動子72に印加する駆動波形に基づいて、ノズル46から印刷媒体95の所定位置(所定画素)に複数の液滴47を吐出させる。制御部1が図4に示す駆動波形を生成して圧電振動子72に印加すると、圧電振動子72が駆動電圧Vaの変位に応じて伸縮しノズル46から液滴47aが吐出される。そして、時間t(以下、吐出間隔tともいう)の経過後、圧電振動子72が駆動電圧Vbの変位に応じてノズル46から液滴47bが吐出される。図5は、2つの液滴47a,47bが吐出された状態を示している。
本願の発明者らは、ノズル46から吐出させた液滴47を合体させる距離L3と、印刷媒体95がミストよって汚染される状態(汚れ)とを調べた結果、図7に示すように、複数の液滴47が合体するまでの距離L3をギャップWGの1/2以下にさせることで、ミストによる印刷媒体95の汚染が大幅に改善されることを見出した。また、ノズルプレート44に付着するミストの量も減少することが確認された。
図9は、吐出された液滴の速度変化を示すグラフである。図9の横軸は、ノズル46(ノズルプレート44)からの距離を示している。図9の縦軸は、ノズル46から吐出された液滴47の速度を表している。なお、図8及び図9は、先に吐出された液滴47aの速度を実線で示し、後から吐出された液滴47bの速度を1点鎖線で示している。
次に、4回連続して液滴を吐出させる場合の駆動波形を例示する。
制御部1が図10に示す駆動波形を生成して圧電振動子72に印加されると、圧電振動子72が駆動電圧V1の変位に応じて伸縮しノズル46から第1液滴が吐出される。そして、時間t1後に駆動電圧V2の変位に応じて第2液滴が吐出され、さらに時間t2後に駆動電圧V3の変位に応じて第3液滴が吐出され、さらに時間t3後に駆動電圧V4の変位に応じて第4液滴が吐出される。第1から第4液滴は、ギャップWGの1/2の距離までに合体され、所定画素に着弾する。なお、第1から第4液滴を吐出させるために出力される最大の駆動電圧を最大駆動電圧VHとする。図10の例では、第4液滴を吐出させる駆動電圧V4が、駆動波形の波形1周期の最大駆動電圧VHになっている。また、波形1周期は略80μs、第1から第4液滴の吐出間隔(時間t1,t2,t3)は20μs以下に設定されている。
また、本実施形態では、捺染用のインクジェット式の印刷装置100を例示したが、本発明はインクジェット式の印刷装置全般に適用することができる。
印刷装置100は、複数の液滴47をノズル46から印刷媒体95までの距離(ギャップWG)の1/2以下の距離L3で合体させることが可能な駆動波形を出力する制御部1を備えている。複数の液滴47をギャップWGの1/2以下の距離L3で合体されることで、複数の液滴47が単独で飛行する距離が短縮され、各々の液滴47から生じるミストの量が減少し、吐出ヘッド42と印刷媒体95との間に残留するミストの量も減少する。これにより、吐出ヘッド42のノズルプレート44にミストが付着することにより生じる吐出不良を低減させ、液滴の吐出を安定させることができる。また、相対的に印刷媒体95に近いエリアに浮遊するミストが少なくなる。これにより、印刷媒体95がミストで汚染されることが抑制されるので、印刷媒体95に印刷される画像などの品質が向上する。また、ギャップWGの1/2以下の距離L3で合体させた液滴48は、質量の増加により飛行速度の低下が抑制されるので、液滴を着弾させる位置精度が向上される。したがって、印刷品質を向上させた印刷装置100を提供することができる。
最初に吐出される先行液滴(第1液滴)は、最大駆動電圧VHの70%以上の駆動電圧で吐出されるので、ノズル46付近に付着したミストや、増粘したインクなどによる影響が軽減され、液滴の吐出を安定させることができる。
Claims (2)
- ノズルから印刷媒体の所定位置に複数の液滴を吐出させる吐出ヘッドと、
前記複数の液滴を前記ノズルから前記印刷媒体までの距離の1/2以下の距離で合体させることが可能な駆動波形を前記吐出ヘッドに出力する制御部と、
を備え、
前記制御部は、インクの種類及び周囲温度条件に応じて前記液滴を吐出させるための駆動波形テーブルが格納された記憶素子を有し、印刷時に入力される前記インク種類と前記周囲温度に基づいて、前記駆動波形テーブルを参照して前記駆動波形を生成し、
前記記憶素子には、前記駆動波形テーブルとして、波形1周期中に電圧が異なる複数の駆動電圧を含む駆動波形を生成するのに用いられる第1駆動波形テーブルを含む複数の駆動波形テーブルを有しており、
前記第1駆動波形テーブルを参照して生成される全ての前記駆動波形は、後続の液滴を吐出させる駆動電圧が先行して吐出させる液滴の駆動電圧に対して95%以上130%以下であり、且つ、最初の液滴を吐出させる駆動電圧が最大駆動電圧に対して70%以上であること、を特徴とする印刷装置。 - ノズルから印刷媒体の所定位置に複数の液滴を吐出させる吐出ヘッドと、
前記複数の液滴を前記ノズルから前記印刷媒体までの距離の1/2以下の距離で合体させることが可能な駆動波形を前記吐出ヘッドに出力する制御部と、
を備え、
前記制御部は、インクの種類及び周囲温度条件に応じて前記液滴を吐出させるための駆動波形テーブルが格納された記憶素子を有し、印刷時に入力される前記インク種類と前記周囲温度に基づいて、前記駆動波形テーブルを参照して前記駆動波形を生成し、前記記憶素子には、前記駆動波形テーブルとして、波形1周期中に電圧が異なる複数の駆動電圧を含む駆動波形を生成するのに用いられる第1駆動波形テーブルを含む複数の駆動波形テーブルを有する印刷装置の吐出方法であって、
前記第1駆動波形テーブルを参照して生成した前記駆動波形に基づいて、先行して吐出させる液滴の駆動電圧に対して95%以上130%以下の駆動電圧で後続の液滴を吐出すると共に、最初の液滴を吐出させる駆動電圧を最大駆動電圧に対して70%以上とすること、を特徴とする吐出方法。
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