JP7356366B2 - インクジェットプリンタおよびインクジェットプリンタの制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、紫外線硬化型のインクであるＵＶインクを吐出して印刷を行うインクジェットプリンタに関する。また、本発明は、かかるインクジェットプリンタの制御方法に関する。

従来、インクを吐出するインクジェットヘッドと、インクジェットヘッドが搭載されるキャリッジと、キャリッジを主走査方向に移動させるキャリッジ駆動機構とを備えるインクジェットプリンタ（インクジェット記録装置）が知られている（たとえば、特許文献１参照）。特許文献１に記載のインクジェットプリンタでは、インクジェットヘッドに、インクが収容される圧力室と、圧力室に連通する複数のノズルとが形成されている。インクジェットヘッドは、インク吐出のためのエネルギーを圧力室に付与してノズルからインクを吐出させる圧電素子を備えている。

また、特許文献１に記載のインクジェットプリンタは、マイクロコンピュータおよびＲＯＭと、インクジェットヘッドの温度を検知する温度センサと、圧電素子を駆動する駆動ＩＣとを備えている。温度センサは、インクジェットヘッドの内部または外面あるいは近傍に取り付けられている。ＲＯＭには、マイクロコンピュータが圧電素子の駆動電圧を決定する際に参照されるテーブルが記憶されている。テーブルでは、複数段階のヘッド温度ごとに異なる駆動電圧が対応付けられている。

特許文献１に記載のインクジェットプリンタでは、印刷中にインクジェットヘッドの温度が上昇してインクジェットヘッドの中のインクの温度が上昇し、その結果、インクジェットヘッドから吐出されるインクの粘度が低下しても、インクジェットヘッドから吐出されるインクの吐出量および吐出速度の変動を抑制して印刷品質を確保するために、以下の制御方法によって圧電素子の駆動電圧が制御されている。

すなわち、特許文献１に記載のインクジェットプリンタは、電源がオンになると、温度センサによってインクジェットヘッドの温度を検知するとともに、ＲＯＭに記憶されるテーブルを参照して、温度センサで検知された温度に対応付けられる駆動電圧を圧電素子の駆動電圧として設定する。駆動電圧が設定されると、インクジェットプリンタは、記録用紙の印刷を開始して、設定された駆動電圧で圧電素子を駆動する。また、インクジェットプリンタは、印刷開始後、キャリッジの主走査方向への走査動作が５回～１０回程度行われると、温度センサによってインクジェットヘッドの温度を検知し、温度センサの検知結果に基づいて圧電素子の駆動電圧を再設定するとともに、その後、このインクジェットヘッドの温度検知と圧電素子の駆動電圧の再設定とを記録用紙の印刷が終わるまで繰り返す。

また、従来、紫外線硬化型のインクであるＵＶインクを吐出するインクジェットヘッドと、インクジェットヘッドが搭載されるキャリッジと、キャリッジを主走査方向に移動させるキャリッジ駆動機構とを備えるインクジェットプリンタが知られている（たとえば、特許文献２参照）。特許文献２に記載のインクジェットプリンタでは、インクジェットヘッドに、ＵＶインクを吐出する複数のノズルと、複数のノズルが繋がるインク流路とが形成されている。

特許文献２に記載のインクジェットプリンタでは、複数のノズルから吐出されるＵＶインクを温めてインクの粘度を低下させるためのフィルム状のヒータがインクジェットヘッドの外周に巻き付けられている。インクジェットヘッドは、インク流路の中のインクの温度を検知するための温度センサを備えている。温度センサは、インクジェットヘッドの内部に配置されている。ヒータは、温度センサで検知される温度に基づいて制御されている。また、インクジェットヘッドは、複数のノズルのそれぞれからインクを吐出させる駆動ユニットを備えている。

特開２００７－１６０９３１号公報 特開２０１５－１６８２４３号公報

常温のＵＶインク（紫外線硬化型のインク）の粘度は高く、インクジェットヘッドから常温のＵＶインクを吐出させることは困難であるため、常温環境下においてインクジェットヘッドからＵＶインクを吐出させるためには、ＵＶインクの温度を上げてＵＶインクの粘度を低くする必要がある。ＵＶインクの粘度を吐出可能な粘度まで低くする方法は様々あるが、たとえば、特許文献２に記載のインクジェットプリンタのように、インクジェットヘッドから吐出される前のＵＶインクを温めることでＵＶインクの粘度を低下させることがある。

しかしながら、ＵＶインクの粘度は、溶剤系インクや水性インク等の他の種類のインクの粘度に比べて、温度変動に伴って敏感に変動する。すなわち、ＵＶインクの粘度は、温度変動に伴って大きく変動するため、ＵＶインクの温度が変動すると、インクジェットヘッドから吐出されるＵＶインクの体積や吐出速度等に影響を与え、印刷品質が低下する問題が発生する。したがって、ＵＶインクが使用されるインクジェットプリンタでは、特許文献１に記載された圧電素子の駆動電圧の制御方法によって圧電素子の駆動電圧を制御しても、印刷品質の低下問題を解消できないことが本願発明者の検討によって明らかになった。

具体的には、ＵＶインクが使用されるインクジェットプリンタでは、キャリッジの主走査方向への走査動作が５～１０回程度行われる間にインクジェットヘッドの温度が上昇してＵＶインクの温度が上昇すると、ＵＶインクの粘度が大きく低下するおそれがあるが、特許文献１に記載された圧電素子の駆動電圧の制御方法の場合、キャリッジの主走査方向への走査動作が５～１０回程度行われる間は、圧電素子が同じ駆動電圧で駆動されるため、ＵＶインクの粘度が大きく低下していても、圧電素子が同じ駆動電圧で駆動されるといった事態が生じうる。したがって、ＵＶインクが使用されるインクジェットプリンタでは、特許文献１に記載された圧電素子の駆動電圧の制御方法によって圧電素子の駆動電圧を制御しても、印刷品質が低下するおそれがある。

また、ＵＶインクが使用されるインクジェットプリンタでは、キャリッジの主走査方向への走査動作が５～１０回程度行われる間に何らかの原因でＵＶインクの温度が低下すると、ＵＶインクの粘度が大きく上昇するおそれがあるが、特許文献１に記載された圧電素子の駆動電圧の制御方法の場合、キャリッジの主走査方向への走査動作が５～１０回程度行われる間は、圧電素子が同じ駆動電圧で駆動されるため、ＵＶインクの粘度が大きく上昇していても、圧電素子が同じ駆動電圧で駆動されるといった事態が生じうる。したがって、ＵＶインクが使用されるインクジェットプリンタでは、特許文献１に記載された圧電素子の駆動電圧の制御方法によって圧電素子の駆動電圧を制御しても、印刷品質が低下するおそれがある。

そこで、本発明の課題は、紫外線硬化型のインクであるＵＶインクが使用されても、インクジェットヘッドの温度変動に伴う印刷品質の低下を抑制することが可能なインクジェットプリンタを提供することにある。また、本発明の課題は、紫外線硬化型のインクであるＵＶインクが使用されても、インクジェットヘッドの温度変動に伴う印刷品質の低下を抑制することが可能となるインクジェットプリンタの制御方法を提供することにある。

上記の課題を解決するため、本発明のインクジェットプリンタは、紫外線硬化型のインクであるＵＶインクを吐出して印刷を行うインクジェットプリンタにおいて、ＵＶインクを吐出するインクジェットヘッドと、インクジェットヘッドの内部のＵＶインクの温度を検知するための温度センサと、インクジェットヘッドの内部圧力を調整するための圧力調整機構と、インクジェットヘッドへのＵＶインクの供給経路において圧力調整機構とインクジェットヘッドとの間に配置されインクジェットヘッドに供給されるＵＶインクを温めるインク加温機構と、インクジェットプリンタを制御する制御部とを備え、インクジェットヘッドには、ＵＶインクを吐出する複数のノズルが形成され、インクジェットヘッドは、複数のノズルのそれぞれからＵＶインクを吐出させる複数の吐出エネルギー発生素子を備え、制御部は、温度センサで検知される温度を常時監視するとともに、温度センサで検知される温度の上昇に応じて吐出エネルギー発生素子に印加される駆動電圧が低くなるように、温度センサの検知結果に基づいて、リアルタイムで吐出エネルギー発生素子に印加される駆動電圧を制御すること、および、温度センサで検知される温度を常時監視するとともに、温度センサで検知される温度の低下に応じて吐出エネルギー発生素子に印加される駆動電圧が高くなるように、温度センサの検知結果に基づいて、リアルタイムで吐出エネルギー発生素子に印加される駆動電圧を制御すること、の少なくともいずれか一方を行うことを特徴とする。
本発明において、たとえば、インクジェットプリンタは、インクジェットヘッドが搭載されるキャリッジを備え、圧力調整機構およびインク加温機構は、キャリッジに搭載されている。また、本発明において、たとえば、インク加温機構は、シート状に形成されるシートヒータを備えている。

また、上記の課題を解決するため、本発明のインクジェットプリンタの制御方法は、紫外線硬化型のインクであるＵＶインクを吐出するインクジェットヘッドと、インクジェットヘッドの内部のＵＶインクの温度を検知するための温度センサと、インクジェットヘッドの内部圧力を調整するための圧力調整機構と、インクジェットヘッドへのＵＶインクの供給経路において圧力調整機構とインクジェットヘッドとの間に配置されインクジェットヘッドに供給されるＵＶインクを温めるインク加温機構とを備え、インクジェットヘッドには、ＵＶインクを吐出する複数のノズルが形成され、インクジェットヘッドは、複数のノズルのそれぞれからＵＶインクを吐出させる複数の吐出エネルギー発生素子を備えるインクジェットプリンタの制御方法であって、温度センサで検知される温度を常時監視するとともに、温度センサで検知される温度の上昇に応じて吐出エネルギー発生素子に印加される駆動電圧が低くなるように、温度センサの検知結果に基づいて、リアルタイムで吐出エネルギー発生素子に印加される駆動電圧を制御すること、および、温度センサで検知される温度を常時監視するとともに、温度センサで検知される温度の低下に応じて吐出エネルギー発生素子に印加される駆動電圧が高くなるように、温度センサの検知結果に基づいて、リアルタイムで吐出エネルギー発生素子に印加される駆動電圧を制御すること、の少なくともいずれか一方を行い、インクジェットヘッドへのＵＶインクの供給経路において圧力調整機構とインクジェットヘッドとの間で、前記インクジェットヘッドに供給されるＵＶインクを温めることを特徴とする。

本発明では、温度センサで検知される温度を常時監視するとともに、温度センサで検知される温度の上昇に応じて吐出エネルギー発生素子に印加される駆動電圧が低くなるように、温度センサの検知結果に基づいて、リアルタイムで吐出エネルギー発生素子に印加される駆動電圧を制御すること、および、温度センサで検知される温度を常時監視するとともに、温度センサで検知される温度の低下に応じて吐出エネルギー発生素子に印加される駆動電圧が高くなるように、温度センサの検知結果に基づいて、リアルタイムで吐出エネルギー発生素子に印加される駆動電圧を制御すること、の少なくともいずれか一方を行っている。

そのため、本発明では、インクジェットヘッドの温度が上昇してインクジェットヘッドの内部のＵＶインクの温度が上昇し、その結果、ＵＶインクの粘度が低下したときに、吐出エネルギー発生素子に印加される駆動電圧を、インクジェットヘッドの温度上昇に応じて即座に低下させることや、インクジェットヘッドの温度が低下してインクジェットヘッドの内部のＵＶインクの温度が低下し、その結果、ＵＶインクの粘度が上昇したときに、吐出エネルギー発生素子に印加される駆動電圧を、インクジェットヘッドの温度低下に応じて即座に上昇させることが可能になる。

たとえば、インクジェットヘッドの温度が上昇してインクジェットヘッドの内部のＵＶインクの粘度が低下したときには、キャリッジが主走査方向へ走査動作を行っている途中でも、吐出エネルギー発生素子に印加される駆動電圧を、インクジェットヘッドの温度上昇に応じて低下させることが可能になり、インクジェットヘッドの温度が低下してインクジェットヘッドの内部のＵＶインクの粘度が上昇したときには、キャリッジが主走査方向へ走査動作を行っている途中でも、吐出エネルギー発生素子に印加される駆動電圧を、インクジェットヘッドの温度低下に応じて上昇させることが可能になる。

したがって、本発明では、紫外線硬化型のインクであるＵＶインクが使用されても、インクジェットヘッドの温度変動に伴う印刷品質の低下を抑制することが可能になる。なお、本明細書における「駆動電圧」には、吐出エネルギー発生素子が電圧制御される場合の駆動電圧の他に、吐出エネルギー発生素子がＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）制御される場合の実効電圧も含まれている。

本発明において、制御部には、温度センサで検知可能な複数の温度と、温度センサで検知可能な複数の温度のそれぞれに予め対応付けられた駆動電圧とがテーブル化されて記憶され、制御部は、温度センサで検知された温度に対応付けられる駆動電圧を吐出エネルギー発生素子に印加することが好ましい。このように構成すると、温度センサで検知された温度に対応付けられる駆動電圧がそのまま吐出エネルギー発生素子に印加されるため、制御部での処理を短時間で行うことが可能になる。

本発明において、インクジェットヘッドは、インクジェットヘッドを加熱するヒータを備え、温度センサおよびヒータは、インクジェットヘッドに内蔵され、制御部は、温度センサの検知結果に基づいてヒータを制御することが好ましい。このように構成すると、インクジェットヘッドの内部のＵＶインクの温度を検知するための温度センサに加えて、ヒータを制御するための温度センサが別途設けられている場合と比較して、インクジェットプリンタの構成を簡素化することが可能になる。

本発明において、たとえば、インクジェットヘッドは、吐出エネルギー発生素子に駆動電圧を印加して吐出エネルギー発生素子を駆動するドライバＩＣを備え、ドライバＩＣは、インクジェットヘッドに内蔵されている。インクジェットヘッドにドライバＩＣが内蔵されている場合には、印刷中にインクジェットヘッドの温度が上昇しやすくなるが、本発明では、インクジェットヘッドにドライバＩＣが内蔵されていて印刷中にインクジェットヘッドの温度が上昇しやすくなっていても、インクジェットヘッドの温度上昇に伴う印刷品質の低下を抑制することが可能になる。

以上のように、本発明のインクジェットプリンタでは、紫外線硬化型のインクであるＵＶインクが使用されても、インクジェットヘッドの温度変動に伴う印刷品質の低下を抑制することが可能になる。また、本発明のインクジェットプリンタの制御方法でインクジェットプリンタを制御すれば、紫外線硬化型のインクであるＵＶインクが使用されても、インクジェットヘッドの温度変動に伴う印刷品質の低下を抑制することが可能になる。

本発明の実施の形態にかかるインクジェットプリンタの斜視図である。 図１に示すインクジェットプリンタの構成を説明するための概略図である。 図２に示すキャリッジの周辺部分の一部の斜視図である。 図１に示すインクジェットプリンタの構成を説明するためのブロック図である。 図２に示すインクジェットヘッドの概略構成を説明するための断面図である。 図４に示す制御部に記憶されるテーブルの一例を説明するための図である。 本発明の他の実施形態にかかるインクジェットヘッドの概略構成を説明するための断面図である。 本発明の他の形態にかかるインクジェットプリンタの制御方法を説明するためのグラフである。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。

（インクジェットプリンタの構成）
図１は、本発明の実施の形態にかかるインクジェットプリンタ１の斜視図である。図２は、図１に示すインクジェットプリンタ１の構成を説明するための概略図である。図３は、図２に示すキャリッジ４の周辺部分の一部の斜視図である。図４は、図１に示すインクジェットプリンタ１の構成を説明するためのブロック図である。図５は、図２に示すインクジェットヘッド３の概略構成を説明するための断面図である。図６は、図４に示す制御部１０に記憶されるテーブルの一例を説明するための図である。

本形態のインクジェットプリンタ１（以下、「プリンタ１」とする。）は、たとえば、業務用のインクジェットプリンタであり、紫外線硬化型のインクであるＵＶインクを吐出して印刷媒体２に印刷を行う。印刷媒体２は、たとえば、印刷用紙、布帛または樹脂製のフィルム等である。プリンタ１は、印刷媒体２に向かってＵＶインクを吐出するインクジェットヘッド３（以下、「ヘッド３」とする。）と、ヘッド３が搭載されるキャリッジ４と、キャリッジ４を主走査方向（図１等のＹ方向）へ移動させるキャリッジ駆動機構５と、キャリッジ４を主走査方向へ案内するためのガイドレール６と、ヘッド３に供給されるＵＶインクが収容される複数のインクタンク７とを備えている。

また、プリンタ１は、ヘッド３の内部圧力を調整するための圧力調整機構１１と、ヘッド３に供給されるＵＶインクを温めるためのインク加温機構１２と、ヘッド３の内部のＵＶインクの温度を検知するための温度センサ１３（以下、「ヘッド側温度センサ１３」とする。）とを備えている。さらに、プリンタ１は、プリンタ１を制御する制御部１０を備えている。以下の説明では、主走査方向（Ｙ方向）を「左右方向」とし、上下方向（図１等のＺ方向）と主走査方向とに直交する副走査方向（図１等のＸ方向）を「前後方向」とする。

ヘッド３は、下側に向かってＵＶインクを吐出する。ヘッド３の下面には、ＵＶインクを吐出する複数のノズル３ａが形成されている。複数のノズル３ａは、前後方向に配列されており、前後方向に配列される複数のノズル３ａによって、ノズル列が構成されている。また、ヘッド３には、複数のノズル３ａが繋がる複数のインク流路３ｂが形成されている。インク流路３ｂの一端は、インク加温機構１２からインクが流入する流入口３ｃとなっている。なお、ヘッド３には、複数のノズル列が形成されており、複数のノズル列は、左右方向に配列されている。また、ヘッド３には、ノズル列の数と同数のインク流路３ｂが形成されている。

ヘッド３の下側には、プラテン８が配置されている。プラテン８には、印刷時の印刷媒体２が載置される。プラテン８に載置される印刷媒体２は、図示を省略する媒体送り機構によって前後方向に搬送される。キャリッジ駆動機構５は、たとえば、２個のプーリと、２個のプーリに架け渡されるとともに一部がキャリッジ４に固定されるベルトと、プーリを回転させるモータとを備えている。

ヘッド３は、複数のノズル３ａのそれぞれからＵＶインクを吐出させる複数の圧電素子１６を備えている。また、ヘッド３は、複数の圧電素子１６に駆動電圧を印加して複数の圧電素子１６を駆動するドライバＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）１７と、ヘッド３を加熱するヒータ１８（以下、「ヘッド内ヒータ１８」とする。）とを備えている。圧電素子１６、ドライバＩＣ１７およびヘッド内ヒータ１８は、ヘッド３の内部に配置されており、ヘッド３に内蔵されている。ヘッド内ヒータ１８は、ドライバＩＣ１７の下側に配置されている。ドライバＩＣ１７とヘッド内ヒータ１８との間には、断熱材または絶縁材等が配置されている。ドライバＩＣ１７およびヘッド内ヒータ１８は、制御部１０に電気的に接続されている。本形態の圧電素子１６は、吐出エネルギー発生素子である。

ヘッド側温度センサ１３は、たとえば、サーミスタである。ヘッド側温度センサ１３は、ヘッド３の内部に配置されており、ヘッド３に内蔵されている。ヘッド側温度センサ１３は、インク流路３ｂの他端部（流入口３ｃが形成されるインク流路３ｂの一端部とは反対側の端部）の上側に配置されている。また、ヘッド側温度センサ１３は、インク流路３ｂの外部に配置されている。ヘッド側温度センサ１３は、ヘッド３の本体フレームの温度を検知することで、ヘッド３の内部のＵＶインク（具体的には、インク流路３ｂの中のＵＶインク）の温度を間接的に検知する。ヘッド側温度センサ１３は、制御部１０に電気的に接続されている。

ヘッド内ヒータ１８は、ヘッド３の本体フレームを加熱することでヘッド３の内部のＵＶインク（具体的には、インク流路３ｂの中のＵＶインク）を温めて、ヘッド３の内部のＵＶインクの粘度を低下させる機能を果たしている。制御部１０は、ヘッド側温度センサ１３の検知結果に基づいてヘッド内ヒータ１８を制御する。具体的には、制御部１０は、ヘッド側温度センサ１３で検知される温度が所定の目標設定温度未満である場合に、ヘッド内ヒータ１８を駆動し、ヘッド側温度センサ１３で検知される温度が目標設定温度以上になると、ヘッド内ヒータ１８を停止させる。

なお、ヘッド内ヒータ１８は、ヘッド内ヒータ１８の過熱状態を検知するための温度センサ（図示省略）を備えている。この温度センサは、たとえば、サーミスタであり、ヘッド内ヒータ１８に取り付けられている。また、この温度センサは、ヘッド内ヒータ１８の上面に取り付けられており、上下方向において、ドライバＩＣ１７とヘッド内ヒータ１８との間に配置されている。

圧力調整機構１１には、インクタンク７からＵＶインクが供給される。具体的には、インクタンク７は、圧力調整機構１１よりも上側に配置されており、水頭差によってインクタンク７から圧力調整機構１１にＵＶインクが供給される。インク加温機構１２は、ヘッド３へのＵＶインクの供給経路において圧力調整機構１１とヘッド３との間に配置されている。インク加温機構１２には、圧力調整機構１１からＵＶインクが供給され、ヘッド３には、インク加温機構１２からＵＶインクが供給される。圧力調整機構１１およびインク加温機構１２は、キャリッジ４に搭載されている。

インク加温機構１２は、ヘッド３の外部に配置されるヘッド外インク加温装置である。インク加温機構１２は、ヘッド３に供給されるＵＶインクを温めることで、ヘッド３に供給されるＵＶインクの粘度を低下させる機能を果たしている。インク加温機構１２は、ヘッド３の上側に配置されている。インク加温機構１２は、ブロック状に形成される加温部本体２０と、加温部本体２０の側面に貼り付けられるヒータ２１とを備えている。加温部本体２０の内部には、ＵＶインクが流れるインク流路が形成されている。ヒータ２１は、シート状に形成されたシートヒータである。

圧力調整機構１１は、インク加温機構１２に取り付けられている。圧力調整機構１１の下側部分は、加温部本体２０に収容されている。圧力調整機構１１は、たとえば、特開２０１１－４６０７０号公報に記載された調圧ダンパと同様に構成される機械式の圧力ダンパであり、圧力調整用のポンプを用いることなく、ヘッド３の内部圧力を機械的に調整する。また、圧力調整機構１１は、ヘッド３の内部圧力（インク流路３ｂの内部圧力）を負圧に調整する。

プリンタ１では、上述のように、ヘッド内ヒータ１８は、ヘッド側温度センサ１３の検知結果に基づいて制御されているが、圧電素子１６およびドライバＩＣ１７は、ヘッド側温度センサ１３の検知結果にかかわらず、印刷媒体２に印刷を行うための印刷データに基づいて駆動する。そのため、印刷媒体２の印刷開始後、継続的に印刷媒体２の印刷が行われて印刷時間が長くなっていくにしたがって、圧電素子１６が発生させる熱およびドライバＩＣ１７が発生させる熱の影響で、ヘッド側温度センサ１３で検知される温度が目標設定温度よりも次第に高くなっていく。

すなわち、印刷媒体２の印刷時間が長くなっていくにしたがって、ヘッド３の中のＵＶインク（インク流路３ｂの中のＵＶインク）の温度が次第に高くなり、ノズル３ａから吐出されるＵＶインクの粘度が低下していく。なお、ヘッド３の中のＵＶインクの温度上昇には、圧電素子１６が発生させる熱よりも、ドライバＩＣ１７が発生させる熱の方が大きな影響を与えている。

本形態では、制御部１０は、ヘッド側温度センサ１３で検知される温度を常時監視するとともに、ヘッド側温度センサ１３で検知される温度の上昇に応じて圧電素子１６に印加される駆動電圧が低くなるように（すなわち、ヘッド側温度センサ１３で検知される温度が高くなるにしたがって圧電素子１６に印加される駆動電圧が低くなるように）、ヘッド側温度センサ１３の検知結果に基づいて、リアルタイムで圧電素子１６に印加される駆動電圧を制御する。具体的には、制御部１０は、ヘッド側温度センサ１３で検知される温度を常時監視するとともに、ヘッド側温度センサ１３で検知される温度にかかわらず、ノズル３ａから吐出されるＵＶインクの量およびノズル３ａから吐出されるＵＶインクの吐出速度が略一定となるように、ヘッド側温度センサ１３の検知結果に基づいてリアルタイムで低下させた駆動電圧を圧電素子１６に印加する。

すなわち、制御部１０は、ヘッド側温度センサ１３で検知される温度を常時監視するとともに、ノズル３ａから吐出されるＵＶインクの粘度にかかわらず、ノズル３ａから吐出されるＵＶインクの量およびノズル３ａから吐出されるＵＶインクの吐出速度が略一定となるように、ヘッド側温度センサ１３の検知結果に基づいてリアルタイムで低下させた駆動電圧を圧電素子１６に印加する。また、制御部１０は、駆動される圧電素子１６の全てに同じ大きさの駆動電圧を印加する。なお、圧電素子１６に印加される駆動電圧の大きさは、ヘッド側温度センサ１３で検知される温度によって変わることはあるが、圧電素子１６への駆動電圧の印加のタイミングは、ヘッド側温度センサ１３で検知される温度が変わっても変わることはない。すなわち、ヘッド側温度センサ１３で検知される温度が変わっても、圧電素子１６の駆動波形は維持される。

また、本形態では、制御部１０に、ヘッド側温度センサ１３で検知可能な複数の温度と、ヘッド側温度センサ１３で検知可能な複数の温度のそれぞれに予め対応付けられた駆動電圧とがテーブル化されて記憶されている（図６参照）。制御部１０は、ヘッド側温度センサ１３で検知された温度に対応付けられる駆動電圧を圧電素子１６に印加する。

たとえば、ヘッド側温度センサ１３で検知された温度が４５℃である場合には、制御部１０は、４５℃に対応付けられる駆動電圧Ｖ１（Ｖ）を圧電素子１６に印加する。また、たとえば、ヘッド側温度センサ１３で検知された温度が４５．５℃である場合には、制御部１０は、４５．５℃に対応付けられる駆動電圧Ｖ１－０．１３８（Ｖ）を圧電素子１６に印加する。同様に、制御部１０は、たとえば、ヘッド側温度センサ１３で検知された温度が４６℃である場合に、駆動電圧Ｖ１－０．２７６（Ｖ）を圧電素子１６に印加し、ヘッド側温度センサ１３で検知された温度が４６．５℃である場合に、駆動電圧Ｖ１－０．４１４（Ｖ）を圧電素子１６に印加する。すなわち、制御部１０は、たとえば、ヘッド側温度センサ１３で検知される温度が０．５℃上昇するにしたがって、圧電素子１６に印加される駆動電圧を０．１３８（Ｖ）ずつ低くする。

なお、ヘッド側温度センサ１３で検知される温度の０．５℃の上昇に対して低下する圧電素子１６への印加電圧の低下量は、たとえば、０．１～０．１４５（Ｖ）の範囲から選択される任意の値であっても良い。また、制御部１０は、ヘッド側温度センサ１３で検知される温度が０．１～０．１５℃の範囲から選択される任意の値で上昇するにしたがって、圧電素子１６に印加される駆動電圧を０．０２５～０．０４（Ｖ）の範囲から選択される任意の値ずつ低くしても良い。たとえば、制御部１０は、ヘッド側温度センサ１３で検知される温度が０．１℃上昇するにしたがって、圧電素子１６に印加される駆動電圧を０．０２７６（Ｖ）ずつ低くしても良い。

（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態では、制御部１０は、ヘッド側温度センサ１３で検知される温度を常時監視するとともに、ヘッド側温度センサ１３で検知される温度の上昇に応じて圧電素子１６に印加される駆動電圧が低くなるように、ヘッド側温度センサ１３の検知結果に基づいて、リアルタイムで圧電素子１６に印加される駆動電圧を制御している。そのため、本形態では、ヘッド３の温度が上昇してヘッド３の内部のＵＶインクの温度が上昇し、その結果、ＵＶインクの粘度が低下したときには、圧電素子１６に印加される駆動電圧を、ヘッド３の温度上昇に応じて即座に低下させることが可能になる。

たとえば、本形態では、ヘッド３の温度が上昇してヘッド３の内部のＵＶインクの粘度が低下したときには、キャリッジ４が主走査方向へ走査動作を行っている途中でも、圧電素子１６に印加される駆動電圧を、ヘッド３の温度上昇に応じて低下させることが可能になる。また、本形態では、制御部１０は、ヘッド側温度センサ１３で検知される温度にかかわらず、ノズル３ａから吐出されるＵＶインクの量およびノズル３ａから吐出されるＵＶインクの吐出速度が略一定となるように、ヘッド側温度センサ１３の検知結果に基づいてリアルタイムで低下させた駆動電圧を圧電素子１６に印加している。したがって、本形態では、プリンタ１においてＵＶインクが使用されても、ヘッド３の温度上昇に伴う印刷品質の低下を抑制することが可能になる。

特に本形態では、ドライバＩＣ１７がヘッド３に内蔵されているため、ドライバＩＣ１７が発生する熱の影響で、印刷媒体２の印刷中にヘッド３の温度が上昇しやすくなるが、本形態では、印刷媒体２の印刷中にヘッド３の温度が上昇しやすくなっていても、ヘッド３の温度上昇に伴う印刷品質の低下を抑制することが可能になる。なお、ドライバＩＣ１７とヘッド内ヒータ１８との間には、断熱材または絶縁材等が配置されているが、ドライバＩＣ１７が発生する熱は、インク流路３ｂの中のＵＶインクの温度に影響を与える。

本形態では、制御部１０に、ヘッド側温度センサ１３で検知可能な複数の温度と、ヘッド側温度センサ１３で検知可能な複数の温度のそれぞれに予め対応付けられた駆動電圧とがテーブル化されて記憶されており、制御部１０は、ヘッド側温度センサ１３で検知された温度に対応付けられる駆動電圧をそのまま圧電素子１６に印加している。そのため、本形態では、制御部１０での処理を短時間で行うことが可能になる。

本形態では、制御部１０は、ヘッド側温度センサ１３の検知結果に基づいてヘッド内ヒータ１８を制御している。そのため、本形態では、ヘッド３の内部のＵＶインクの温度を検知するためのヘッド側温度センサ１３に加えて、ヘッド内ヒータ１８を制御するための温度センサが別途設けられている場合と比較して、プリンタ１の構成を簡素化することが可能になる。

（インクジェットプリンタの制御方法の変形例）
上述した形態では、制御部１０は、ヘッド側温度センサ１３で検知される温度を常時監視するとともに、ヘッド側温度センサ１３で検知される温度の上昇に応じて圧電素子１６に印加される駆動電圧が低くなるように、ヘッド側温度センサ１３の検知結果に基づいて、リアルタイムで圧電素子１６に印加される駆動電圧を制御しているが、制御部１０は、この制御に加えて、または、この制御に代えて、ヘッド側温度センサ１３で検知される温度を常時監視するとともに、ヘッド側温度センサ１３で検知される温度の低下に応じて圧電素子１６に印加される駆動電圧が高くなるように（すなわち、ヘッド側温度センサ１３で検知される温度が低くなるにしたがって圧電素子１６に印加される駆動電圧が高くなるように）、ヘッド側温度センサ１３の検知結果に基づいて、リアルタイムで圧電素子１６に印加される駆動電圧を制御しても良い。

この場合にも、制御部１０は、たとえば、図６に示すテーブルに基づいて、ヘッド側温度センサ１３で検知された温度に対応付けられる駆動電圧を圧電素子１６に印加する。たとえば、制御部１０は、ヘッド側温度センサ１３で検知された温度が４５℃である場合には、４５℃に対応付けられる駆動電圧Ｖ１（Ｖ）を圧電素子１６に印加し、ヘッド側温度センサ１３で検知された温度が４４．５℃である場合には、４４．５℃に対応付けられる駆動電圧Ｖ１＋０．１３８（Ｖ）を圧電素子１６に印加し、ヘッド側温度センサ１３で検知された温度が４４℃である場合には、４５．５℃に対応付けられる駆動電圧Ｖ１＋０．２７６（Ｖ）を圧電素子１６に印加する。

この場合には、ヘッド３の温度が低下してヘッド３の内部のＵＶインクの温度が低下し、その結果、ＵＶインクの粘度が上昇したときには、圧電素子１６に印加される駆動電圧を、ヘッド３の温度低下に応じて即座に上昇させることが可能になる。たとえば、ヘッド３の温度が低下してヘッド３の内部のＵＶインクの粘度が上昇したときには、キャリッジ４が主走査方向へ走査動作を行っている途中でも、圧電素子１６に印加される駆動電圧を、ヘッド３の温度低下に応じて上昇させることが可能になる。したがって、ヘッド側温度センサ１３で検知される温度にかかわらず、ノズル３ａから吐出されるＵＶインクの量およびノズル３ａから吐出されるＵＶインクの吐出速度が略一定となるように、ヘッド側温度センサ１３の検知結果に基づいてリアルタイムで上昇させた駆動電圧を圧電素子１６に印加することで、プリンタ１においてＵＶインクが使用されても、ヘッド３の温度低下に伴う印刷品質の低下を抑制することが可能になる。

（他の実施の形態）
上述した形態は、本発明の好適な形態の一例ではあるが、これに限定されるものではなく本発明の要旨を変更しない範囲において種々変形実施が可能である。

上述した形態において、図７に示すように、ヘッド側温度センサ１３は、インク流路３ｂの中のＵＶインクに接触する位置に配置されていて、インク流路３ｂの中のＵＶインクの温度（すなわち、ヘッド３の内部のＵＶインクの温度）を直接、検知しても良い。この場合には、ヘッド３の内部のＵＶインクの温度をヘッド側温度センサ１３によって精度良く検知することが可能になる。また、上述した形態において、ヘッド３の内部のＵＶインクの温度をヘッド側温度センサ１３によって適切に検知することができるのであれば、ヘッド側温度センサ１３は、ヘッド３の外部に配置されていても良い。なお、図７に示す例では、３個のヘッド側温度センサ１３がインク流路３ｂの中のＵＶインクに接触する位置に配置されているが、インク流路３ｂの中のＵＶインクに接触する位置に配置されるヘッド側温度センサ１３は、１個または２個であっても良いし、４個以上であっても良い。

上述した形態において、ヘッド側温度センサ１３で検知可能な複数の温度と、ヘッド側温度センサ１３で検知可能な複数の温度のそれぞれに予め対応付けられた駆動電圧とがテーブル化されたテーブルが、プリンタ１で使用されるＵＶインクの種類ごとに制御部１０に記憶されていても良い。すなわち、プリンタ１で使用されるＵＶインクの種類ごとに準備されたテーブルが複数、制御部１０に記憶されていても良い。

上述した形態において、制御部１０にテーブルが記憶されていなくても良い。この場合には、制御部１０は、ヘッド側温度センサ１３で検知された温度に基づく所定の演算を行って圧電素子１６に印加する駆動電圧を算出する。制御部１０が、ヘッド側温度センサ１３で検知された温度に基づく所定の演算を行って圧電素子１６に印加する駆動電圧を算出する場合には、制御部１０は、たとえば、図８に示すグラフに基づいて、ヘッド側温度センサ１３で検知された温度に対応する補正電圧値を算出し、算出された補正電圧値を用いて圧電素子１６に印加する駆動電圧を算出する。

上述した形態において、ドライバＩＣ１７は、ヘッド３に内蔵されていなくても良い。この場合には、たとえば、キャリッジ４に搭載される回路基板にドライバＩＣ１７が実装されている。なお、ドライバＩＣ１７がヘッド３に内蔵されていなくても、圧電素子１６が高い熱を発生させる場合には、印刷開始後の印刷媒体２の印刷時間が長くなっていくにしたがって、圧電素子１６が発生させる熱の影響で、ヘッド３の中のＵＶインクの温度が次第に高くなり、ノズル３ａから吐出されるＵＶインクの粘度が低下していく。

上述した形態では、制御部１０は、駆動される圧電素子１６の全てに同じ大きさの駆動電圧を印加しているが、制御部１０は、駆動される圧電素子１６の全てに同じ大きさの駆動電圧を印加しなくても良い。たとえば、ノズル列を構成する複数のノズル３ａを、前側に配置される複数のノズル３ａからなる第１ノズルブロックと、前後方向の中央に配置される複数のノズル３ａからなる第２ノズルブロックと、後ろ側に配置される複数のノズル３ａからなる第３ノズルブロックとの３個のブロックにブロック分けし、第１ノズルブロックのノズル３ａに対応する複数の圧電素子１６からなる圧電素子組を第１圧電素子組とし、第２ノズルブロックのノズル３ａに対応する複数の圧電素子１６からなる圧電素子組を第２圧電素子組とし、第３ノズルブロックのノズル３ａに対応する複数の圧電素子１６からなる圧電素子組を第３圧電素子組とした場合、制御部１０は、第１圧電素子組を構成する複数の圧電素子１６および第２圧電素子組を構成する複数の圧電素子１６に印加される駆動電圧よりも、第３圧電素子組を構成する複数の圧電素子１６に印加される駆動電圧を低くしても良い。

この場合であっても、制御部１０は、ヘッド側温度センサ１３で検知される温度を常時監視するとともに、ヘッド側温度センサ１３で検知される温度の上昇に応じて圧電素子１６に印加される駆動電圧が低くなるように、ヘッド側温度センサ１３の検知結果に基づいて、リアルタイムで圧電素子１６に印加される駆動電圧を制御する。具体的には、制御部１０は、ヘッド側温度センサ１３で検知される温度を常時監視するとともに、ヘッド側温度センサ１３で検知される温度にかかわらず、ノズル３ａから吐出されるＵＶインクの量およびノズル３ａから吐出されるＵＶインクの吐出速度が略一定となるように、ヘッド側温度センサ１３の検知結果に基づいてリアルタイムで低下させた駆動電圧を圧電素子１６に印加する。

上述した形態では、ノズル３ａからＵＶインクを吐出させるための吐出エネルギー発生素子は、圧電素子１１であるが、ノズル３ａからＵＶインクを吐出させるための吐出エネルギー発生素子は、ヒータ（発熱素子）であっても良い。すなわち、上述した形態では、プリンタ１は、ピエゾ方式によってノズル３ａからＵＶインクを吐出させているが、プリンタ１は、サーマル方式によってノズル３ａからＵＶインクを吐出させても良い。

上述した形態において、ヘッド側温度センサ１３に加えて、ヘッド内ヒータ１８を制御するための温度センサが別途設けられていても良い。また、上述した形態において、プリンタ１は、プラテン８に代えて、印刷媒体２が載置されるテーブルと、テーブルを前後方向に移動させるテーブル駆動機構とを備えていても良い。さらに、上述した形態において、プリンタ１は、三次元造形物を造形する３Ｄプリンタであっても良い。

１ プリンタ（インクジェットプリンタ）
３ ヘッド（インクジェットヘッド）
３ａ ノズル
１０ 制御部
１３ ヘッド側温度センサ（温度センサ）
１６ 圧電素子（吐出エネルギー発生素子）
１７ ドライバＩＣ
１８ ヘッド内ヒータ（ヒータ）

Claims (7)

1. 紫外線硬化型のインクであるＵＶインクを吐出して印刷を行うインクジェットプリンタにおいて、
   ＵＶインクを吐出するインクジェットヘッドと、前記インクジェットヘッドの内部のＵＶインクの温度を検知するための温度センサと、前記インクジェットヘッドの内部圧力を調整するための圧力調整機構と、前記インクジェットヘッドへのＵＶインクの供給経路において前記圧力調整機構と前記インクジェットヘッドとの間に配置され前記インクジェットヘッドに供給されるＵＶインクを温めるインク加温機構と、前記インクジェットプリンタを制御する制御部とを備え、
   前記インクジェットヘッドには、ＵＶインクを吐出する複数のノズルが形成され、
   前記インクジェットヘッドは、複数の前記ノズルのそれぞれからＵＶインクを吐出させる複数の吐出エネルギー発生素子を備え、
   前記制御部は、前記温度センサで検知される温度を常時監視するとともに、前記温度センサで検知される温度の上昇に応じて前記吐出エネルギー発生素子に印加される駆動電圧が低くなるように、前記温度センサの検知結果に基づいて、リアルタイムで前記吐出エネルギー発生素子に印加される前記駆動電圧を制御すること、および、前記温度センサで検知される温度を常時監視するとともに、前記温度センサで検知される温度の低下に応じて前記吐出エネルギー発生素子に印加される駆動電圧が高くなるように、前記温度センサの検知結果に基づいて、リアルタイムで前記吐出エネルギー発生素子に印加される前記駆動電圧を制御すること、の少なくともいずれか一方を行うことを特徴とするインクジェットプリンタ。
2. 前記インクジェットヘッドが搭載されるキャリッジを備え、
   前記圧力調整機構および前記インク加温機構は、前記キャリッジに搭載されていることを特徴とする請求項１記載のインクジェットプリンタ。
3. 前記インク加温機構は、シート状に形成されるシートヒータを備えることを特徴とする請求項１または２記載のインクジェットプリンタ。
4. 前記制御部には、前記温度センサで検知可能な複数の温度と、前記温度センサで検知可能な複数の温度のそれぞれに予め対応付けられた前記駆動電圧とがテーブル化されて記憶され、
   前記制御部は、前記温度センサで検知された温度に対応付けられる前記駆動電圧を前記吐出エネルギー発生素子に印加することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のインクジェットプリンタ。
5. 前記インクジェットヘッドは、前記インクジェットヘッドを加熱するヒータを備え、
   前記温度センサおよび前記ヒータは、前記インクジェットヘッドに内蔵され、
   前記制御部は、前記温度センサの検知結果に基づいて前記ヒータを制御することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のインクジェットプリンタ。
6. 前記インクジェットヘッドは、前記吐出エネルギー発生素子に前記駆動電圧を印加して前記吐出エネルギー発生素子を駆動するドライバＩＣを備え、
   前記ドライバＩＣは、前記インクジェットヘッドに内蔵されていることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のインクジェットプリンタ。
7. 紫外線硬化型のインクであるＵＶインクを吐出するインクジェットヘッドと、前記インクジェットヘッドの内部のＵＶインクの温度を検知するための温度センサと、前記インクジェットヘッドの内部圧力を調整するための圧力調整機構と、前記インクジェットヘッドへのＵＶインクの供給経路において前記圧力調整機構と前記インクジェットヘッドとの間に配置され前記インクジェットヘッドに供給されるＵＶインクを温めるインク加温機構とを備え、前記インクジェットヘッドには、ＵＶインクを吐出する複数のノズルが形成され、前記インクジェットヘッドは、複数の前記ノズルのそれぞれからＵＶインクを吐出させる複数の吐出エネルギー発生素子を備えるインクジェットプリンタの制御方法であって、
   前記温度センサで検知される温度を常時監視するとともに、前記温度センサで検知される温度の上昇に応じて前記吐出エネルギー発生素子に印加される駆動電圧が低くなるように、前記温度センサの検知結果に基づいて、リアルタイムで前記吐出エネルギー発生素子に印加される前記駆動電圧を制御すること、および、前記温度センサで検知される温度を常時監視するとともに、前記温度センサで検知される温度の低下に応じて前記吐出エネルギー発生素子に印加される駆動電圧が高くなるように、前記温度センサの検知結果に基づいて、リアルタイムで前記吐出エネルギー発生素子に印加される前記駆動電圧を制御すること、の少なくともいずれか一方を行い、
   前記インクジェットヘッドへのＵＶインクの供給経路において前記圧力調整機構と前記インクジェットヘッドとの間で、前記インクジェットヘッドに供給されるＵＶインクを温めることを特徴とするインクジェットプリンタの制御方法。

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