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JP2008173920A - Liquid ejector - Google Patents

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JP2008173920A
JP2008173920A JP2007011323A JP2007011323A JP2008173920A JP 2008173920 A JP2008173920 A JP 2008173920A JP 2007011323 A JP2007011323 A JP 2007011323A JP 2007011323 A JP2007011323 A JP 2007011323A JP 2008173920 A JP2008173920 A JP 2008173920A
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JP
Japan
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unit
ejecting apparatus
liquid chamber
atmosphere
inkjet head
Prior art date
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Pending
Application number
JP2007011323A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshiji Sumiya
利治 住谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP2007011323A priority Critical patent/JP2008173920A/en
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  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Abstract

【課題】吐出中にインクが増粘しても、吐出速度を一定に保つことができ、よって、着弾位置の精度低下を防止することができる液体噴射装置を提供することを目的とする。
【解決手段】インクジェットヘッドに駆動信号を印加する駆動手段を備え、この駆動手段によって、吐出口の直径よりも直径が小さい液滴を吐出する液体噴射装置である。さらに、本発明は、インクジェットヘッド周囲の雰囲気を測定する雰囲気測定手段と、印刷中における吐出速度の変化率に応じた補正量を記憶する記憶手段とを有する。そして、本発明は、記憶手段が記憶している補正量と雰囲気測定手段が測定した雰囲気とに基づいて、吐出速度を調整する吐出速度調整手段とを有する液体噴射装置である。
【選択図】図1
An object of the present invention is to provide a liquid ejecting apparatus that can keep the ejection speed constant even if the ink thickens during ejection, and thus can prevent the accuracy of the landing position from being lowered.
A liquid ejecting apparatus includes a driving unit that applies a driving signal to an ink jet head, and ejects a droplet having a diameter smaller than the diameter of an ejection port by the driving unit. Furthermore, the present invention includes an atmosphere measuring unit that measures the atmosphere around the ink jet head, and a storage unit that stores a correction amount corresponding to the rate of change in the ejection speed during printing. The present invention is a liquid ejecting apparatus including a discharge speed adjusting unit that adjusts a discharge speed based on the correction amount stored in the storage unit and the atmosphere measured by the atmosphere measuring unit.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、液体を吐出する吐出口と連通する個別液室を備え、個別液室の一部を形成する振動板をアクチュエータによって変形させ、インク滴を吐出する液体噴射装置及びその制御方法に関する。
The present invention relates to a liquid ejecting apparatus that includes an individual liquid chamber that communicates with an ejection port that ejects liquid, deforms a diaphragm that forms part of the individual liquid chamber by an actuator, and ejects ink droplets, and a control method thereof.

従来、電圧パルスの印加によって変形する圧電素子を利用してインクを吐出するインクジェットヘッドが知られている。このインクジェットヘッドは、インクを吐出する吐出口と、吐出口と連通する個別液室とを備え、個別液室の側面の一部に振動板が形成されている。   2. Description of the Related Art Conventionally, inkjet heads that eject ink using piezoelectric elements that are deformed by application of voltage pulses are known. This ink jet head includes an ejection port for ejecting ink and an individual liquid chamber communicating with the ejection port, and a diaphragm is formed on a part of the side surface of the individual liquid chamber.

圧電素子の変形によって振動板を変形させ、個別液室を膨張、収縮することによって、インクを加圧し、吐出する。圧電素子の変形を利用する方法としては、圧電素子の軸方向に伸張、収縮する縦振動を利用するタイプや、圧電素子のたわみを利用するタイプ等の方法がある。   The diaphragm is deformed by the deformation of the piezoelectric element, and the individual liquid chambers are expanded and contracted to pressurize and discharge the ink. As a method using the deformation of the piezoelectric element, there are a method using a longitudinal vibration that expands and contracts in the axial direction of the piezoelectric element and a method using a deflection of the piezoelectric element.

前記のように、インクジェットヘッドを駆動する場合、主パルスを印加した後に、個別液室を再度膨張させる補助パルスを印加する方法が提案されている(たとえば、特許文献1参照)。この方法において、主パルスによって突出した液柱の噴出を、補助パルスによって停止し、液柱を分断し、吐出口直径よりも直径が小さい液滴を吐出する。
特開2001−246746号公報(第7頁、図9)
As described above, when an inkjet head is driven, a method of applying an auxiliary pulse for expanding the individual liquid chamber again after applying a main pulse has been proposed (for example, see Patent Document 1). In this method, ejection of the liquid column protruding by the main pulse is stopped by the auxiliary pulse, the liquid column is divided, and a droplet having a diameter smaller than the diameter of the discharge port is discharged.
JP 2001-246746 A (page 7, FIG. 9)

吐出口直径よりも直径が小さい液滴を吐出する場合、連続して吐出すると、吐出速度が徐々に低下するという問題がある。   When discharging droplets having a diameter smaller than the diameter of the discharge port, there is a problem in that the discharge speed is gradually reduced if discharged continuously.

すなわち、メニスカスの中央部のインクを盛り上げて液柱を形成し、液滴として吐出するので、メニスカスの外縁部のインクは、中央部のインクよりも排出され難い。したがって、インクがあまり入れ替わらず、徐々に増粘し易くなり、吐出速度が徐々に低下するものと思われる。よって、吐出速度が変化すると、着弾位置精度が低下するという問題がある。   That is, the ink at the center of the meniscus is raised to form a liquid column and ejected as droplets, so that the ink at the outer edge of the meniscus is less likely to be discharged than the ink at the center. Therefore, it is considered that the ink does not change so much and the viscosity is gradually increased and the discharge speed is gradually decreased. Therefore, there is a problem that the landing position accuracy is lowered when the discharge speed is changed.

つまり、前記従来例では、吐出口直径よりも直径が小さい液滴を、一定速度で長時間吐出することができないという問題がある。   In other words, the conventional example has a problem that a droplet having a diameter smaller than the diameter of the discharge port cannot be discharged at a constant speed for a long time.

本発明は、吐出中にインクが増粘しても、吐出速度を一定に保つことができ、よって、着弾位置の精度低下を防止することができる液体噴射装置を提供することを目的とする。
SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is that it provides a liquid ejecting apparatus that can maintain a constant ejection speed even when ink thickens during ejection, and thus can prevent deterioration in accuracy of a landing position.

本発明は、インク個別液室と、個別液室と連通する吐出口と、個別液室の側面の一部を形成している振動板と、電圧パルスの印加によって振動板を変形させ個別液室の体積を変化させる圧電アクチュエータとを具備するインクジェットヘッドを有する。また、本発明は、インクジェットヘッドに駆動信号を印加する駆動手段を備え、この駆動手段によって、吐出口の直径よりも直径が小さい液滴を吐出する液体噴射装置である。さらに、本発明は、インクジェットヘッド周囲の雰囲気を測定する雰囲気測定手段と、印刷中における吐出速度の変化率に応じた補正量を記憶する記憶手段とを有する。そして、本発明は、記憶手段が記憶している補正量と雰囲気測定手段が測定した雰囲気とに基づいて、吐出速度を調整する吐出速度調整手段とを有する液体噴射装置である。
The present invention relates to an ink individual liquid chamber, an ejection port communicating with the individual liquid chamber, a vibration plate forming a part of the side surface of the individual liquid chamber, and the individual liquid chamber by deforming the vibration plate by applying a voltage pulse. An ink jet head having a piezoelectric actuator for changing the volume of the ink jet head. In addition, the present invention is a liquid ejecting apparatus that includes a driving unit that applies a driving signal to the inkjet head, and ejects a droplet having a diameter smaller than the diameter of the ejection port by the driving unit. Furthermore, the present invention includes an atmosphere measuring unit that measures the atmosphere around the ink jet head, and a storage unit that stores a correction amount corresponding to the rate of change in the ejection speed during printing. The present invention is a liquid ejecting apparatus including a discharge rate adjusting unit that adjusts a discharge rate based on the correction amount stored in the storage unit and the atmosphere measured by the atmosphere measuring unit.

本発明によれば、吐出口直径よりも液滴の直径を小さくするので、吐出中にインクが増粘しても、吐出速度を一定に保つことができ、よって、着弾位置の精度低下を防止することができるという効果を奏する。
According to the present invention, the diameter of the droplet is made smaller than the diameter of the discharge port, so even if the ink thickens during discharge, the discharge speed can be kept constant, thus preventing the accuracy of the landing position from being lowered. There is an effect that can be done.

発明を実施するための最良の形態は、次の実施例である。   The best mode for carrying out the invention is the following embodiment.

図1は、本発明の実施例1であるインクジェット記録装置PR1の構成を示す構成図である。   FIG. 1 is a configuration diagram showing the configuration of an inkjet recording apparatus PR1 that is Embodiment 1 of the present invention.

インクジェット記録装置PR1は、インクジェットヘッドに駆動信号を印加する駆動手段を備え、この駆動手段によって、吐出口の直径よりも直径が小さい液滴を吐出する液体噴射装置の例である。前記インクヘッドは、インク個別液室と、この個別液室と連通する吐出口と、前記個別液室の側面の一部を形成している振動板と、電圧パルスの印加によって前記振動板を変形させ前記個別液室の体積を変化させる圧電アクチュエータとによって構成されている。   The ink jet recording apparatus PR1 is an example of a liquid ejecting apparatus that includes a driving unit that applies a driving signal to the ink jet head, and ejects droplets having a diameter smaller than the diameter of the ejection port by the driving unit. The ink head deforms the diaphragm by applying an ink individual liquid chamber, a discharge port communicating with the individual liquid chamber, a diaphragm forming a part of a side surface of the individual liquid chamber, and a voltage pulse. And a piezoelectric actuator that changes the volume of the individual liquid chamber.

インクジェット記録装置PR1は、いわゆるライン方式を採用しているが、他の方式を採用するようにしてもよい。   The ink jet recording apparatus PR1 employs a so-called line system, but other systems may be employed.

インクジェット記録装置PR1は、記録ヘッドユニット100と、ガイド軸101、102と、送りローラ103、104と、回復系ユニット105とを有する。   The ink jet recording apparatus PR1 includes a recording head unit 100, guide shafts 101 and 102, feed rollers 103 and 104, and a recovery system unit 105.

被記録媒体Pは、送りローラ103、104によって、記録ヘッドユニット100の記録可能領域へ搬送される。   The recording medium P is conveyed to the recordable area of the recording head unit 100 by the feed rollers 103 and 104.

記録ヘッドユニット100は、ガイド軸101、102によって移動可能にガイドされている。記録ヘッドユニット100は、図示しないモータによって、記録領域と回復系ユニット105との間を移動する。記録ヘッドユニット100には、複数色のインク液滴を吐出する記録ヘッドと、各記録ヘッドにインクを供給するインクタンクとが搭載されている。記録ヘッドは、記録領域幅にわたって配置されている。インクジェット記録装置PR1における複数色のインクは、ブラック(Bk)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)の4色である。   The recording head unit 100 is guided by guide shafts 101 and 102 so as to be movable. The recording head unit 100 is moved between the recording area and the recovery system unit 105 by a motor (not shown). The recording head unit 100 is equipped with a recording head that discharges ink droplets of a plurality of colors and an ink tank that supplies ink to each recording head. The recording head is arranged over the recording area width. The plurality of colors of ink in the inkjet recording apparatus PR1 are four colors of black (Bk), cyan (C), magenta (M), and yellow (Y).

記録ヘッドユニット100が移動可能な領域の右端の下部には、回復系ユニット105が配備され、非記録動作時に記録ヘッドの吐出口部の回復処理をする。   A recovery system unit 105 is disposed at the lower right end of the region where the recording head unit 100 is movable, and performs recovery processing of the ejection port portion of the recording head during non-recording operation.

次に、記録ヘッドを構成するインクジェットヘッドの例について説明する。   Next, an example of an ink jet head constituting the recording head will be described.

図2は、インクジェットヘッドHの平面図である。   FIG. 2 is a plan view of the inkjet head H. FIG.

図3は、図2における一点鎖線III―IIIから見た断面図である。   FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the dashed-dotted line III-III in FIG.

インクジェットヘッドHは、オリフィスプレート1と、吐出口2と、個別液室3と、振動板4と、アクチュエータ5と、基体6と、連通口7とを有する。   The ink jet head H includes an orifice plate 1, an ejection port 2, an individual liquid chamber 3, a vibration plate 4, an actuator 5, a base 6, and a communication port 7.

インクジェットヘッドHにおいて、オリフィスプレート1に、インクを吐出する吐出口2が設けられている。基体6には、各吐出口2に対応して個別液室3が設けられ、連通口7を介して、吐出口2と連通している。個別液室3の側面の一部には、弾性変位する振動板4が設けられ、振動板4上に、圧電素子を含むアクチュエータ5が配置されている。   In the inkjet head H, the orifice plate 1 is provided with an ejection port 2 for ejecting ink. The base 6 is provided with individual liquid chambers 3 corresponding to the respective discharge ports 2, and communicates with the discharge ports 2 through the communication ports 7. A vibration plate 4 that is elastically displaced is provided on a part of the side surface of the individual liquid chamber 3, and an actuator 5 including a piezoelectric element is disposed on the vibration plate 4.

そのアクチュエータ5に、記録情報に対応する駆動信号を印加することによって、振動板4を変形させ、個別液室3の体積を変化させ、吐出口2から液滴を吐出させる記録方式を採用している。   By applying a drive signal corresponding to the recording information to the actuator 5, the vibration plate 4 is deformed, the volume of the individual liquid chamber 3 is changed, and a recording method in which droplets are discharged from the discharge port 2 is adopted. Yes.

アクチュエータ5には、電力を供給するための電極配線(不図示)が設けられている。実施例1において、吐出口2は、直径30μmの丸穴である。吐出させたインクは、密度1.0×10kg/m,粘性2.0×10−3Pa・s,表面張力3.5×10−2N/mである。 The actuator 5 is provided with electrode wiring (not shown) for supplying power. In Example 1, the discharge port 2 is a round hole with a diameter of 30 μm. The ejected ink has a density of 1.0 × 10 3 kg / m 3 , a viscosity of 2.0 × 10 −3 Pa · s, and a surface tension of 3.5 × 10 −2 N / m.

次に、吐出口直径よりも直径が小さい液滴を吐出する駆動波形と液滴の吐出とについて説明する。   Next, a driving waveform for ejecting a droplet having a diameter smaller than the ejection port diameter and ejection of the droplet will be described.

図4は、実施例1における駆動信号P1を示す図である。   FIG. 4 is a diagram illustrating the drive signal P1 in the first embodiment.

駆動信号P1は、信号波形F1、F2、F3、F4を有する。   The drive signal P1 has signal waveforms F1, F2, F3, and F4.

図5は、実施例1において、吐出口2における液柱11の変化を示す図である。   FIG. 5 is a diagram illustrating a change in the liquid column 11 at the discharge port 2 in the first embodiment.

個別液室3が膨張する方向に、第1の信号波形F1の電圧を変化させ、図5(a)に示すように、ほぼフラットなメニスカス10を、図5(b)に示すように、吐出口2内に引き込む。   The voltage of the first signal waveform F1 is changed in the direction in which the individual liquid chamber 3 expands, and the substantially flat meniscus 10 is discharged as shown in FIG. 5 (b) as shown in FIG. 5 (a). Pull into outlet 2.

そして、図4に示す第2の信号波形F2によって、個別液室3が収縮し、図5(c)に示すように、メニスカス中央部を盛り上げ、液柱11を形成する。図4に示す第3の信号波形F3によって、個別液室3が膨張し、図5(d)に示すように、メニスカス外縁部10aを、吐出口2内に引き込み、突出する液柱11の太さ・長さのリサイズを行う。   Then, due to the second signal waveform F2 shown in FIG. 4, the individual liquid chamber 3 contracts, and as shown in FIG. 5C, the meniscus central portion is raised to form the liquid column 11. Due to the third signal waveform F3 shown in FIG. 4, the individual liquid chamber 3 expands, and as shown in FIG. 5 (d), the meniscus outer edge portion 10a is drawn into the discharge port 2 and the thickness of the protruding liquid column 11 is increased. Resize the length and length.

最後に、図4に示す第4の信号波形F4によって、個別液室3が収縮し、初期の電位V1に復帰する。   Finally, the individual liquid chamber 3 contracts by the fourth signal waveform F4 shown in FIG. 4 and returns to the initial potential V1.

前記動作によって、図5(e)、(f)、(g)に示すように、突出した液柱11が滴切れし、吐出口直径よりも直径が小さい液滴12が吐出される。   By the above operation, as shown in FIGS. 5E, 5F, and 5G, the protruding liquid column 11 is broken and a droplet 12 having a diameter smaller than the diameter of the discharge port is discharged.

吐出口直径よりも直径が小さい液滴を吐出する場合、図5から分かるように、メニスカス外縁部10aのインクは、あまり排出されず滞留しやすい。この滞留によってメニスカス外縁部10aから徐々に乾燥し、吐出口2内のインクが増粘すると思われる。   When ejecting a droplet having a diameter smaller than the diameter of the ejection port, as can be seen from FIG. 5, the ink on the meniscus outer edge portion 10a is not discharged so much and tends to stay. This staying seems to gradually dry the meniscus outer edge portion 10a and increase the viscosity of the ink in the ejection port 2.

図6は、吐出速度の変化と、吐出量の経時変化との実験結果を示す図である。   FIG. 6 is a diagram showing experimental results of changes in the discharge speed and changes with time in the discharge amount.

図6において、横軸は、吐出時間を示し、縦軸は、初期値で正規化した吐出速度、吐出量をそれぞれ示す。図6中の条件A、B、Cは、湿度が異なる条件での実験結果であり、湿度の高さは、条件A<条件B<条件Cである。   In FIG. 6, the horizontal axis indicates the discharge time, and the vertical axis indicates the discharge speed and discharge amount normalized by the initial value. Conditions A, B, and C in FIG. 6 are experimental results under different conditions of humidity, and the height of the humidity is condition A <condition B <condition C.

図6(a)に示すように、湿度が低いほど、吐出速度の変化率が大きいことが分かる。条件A、B、Cにおいて、吐出速度5m/sの速度変化率は、次のように、
条件A:(−0.0094m/s)/min
条件B:(−0.0041m/s)/min
条件C:(−0.0018m/s)/min
である。
As shown in FIG. 6A, it can be seen that the lower the humidity, the greater the rate of change of the ejection speed. Under conditions A, B, and C, the rate of change in the discharge speed of 5 m / s is as follows:
Condition A: (−0.0094 m / s) / min
Condition B: (−0.0041 m / s) / min
Condition C: (−0.0018 m / s) / min
It is.

一方、吐出速度の変化率よりも、吐出量の変化率は小さい。   On the other hand, the change rate of the discharge amount is smaller than the change rate of the discharge speed.

図7は、インクジェット記録装置PR1の概略構成を示す図である。   FIG. 7 is a diagram showing a schematic configuration of the ink jet recording apparatus PR1.

インクジェット記録装置PR1は、インクジェットヘッドHと、駆動手段21と、吐出速度調整手段(CPU)22と、雰囲気測定手段23と、記憶手段24とを有する。   The ink jet recording apparatus PR1 includes an ink jet head H, a driving unit 21, a discharge speed adjusting unit (CPU) 22, an atmosphere measuring unit 23, and a storage unit 24.

駆動手段21は、吐出速度調整手段22に応じた駆動波形を、インクジェットヘッドHに印加する。雰囲気測定手段23は、インクジェットヘッドHの周囲の湿度を測定する。又は、雰囲気測定手段23が、インクジェットヘッドHの周囲の湿度と温度とを測定するようにしてもよい。又は、雰囲気測定手段23が、インクジェットヘッドHの周囲の湿度と、インクジェットヘッドH自体の温度とを測定するようにしてもよい。   The driving unit 21 applies a driving waveform corresponding to the ejection speed adjusting unit 22 to the inkjet head H. The atmosphere measuring unit 23 measures the humidity around the inkjet head H. Alternatively, the atmosphere measuring unit 23 may measure the humidity and temperature around the inkjet head H. Alternatively, the atmosphere measuring unit 23 may measure the humidity around the inkjet head H and the temperature of the inkjet head H itself.

記憶手段24は、各湿度における吐出速度の変化率に応じた吐出速度の補正量を記憶している。この補正量は、たとえば、湿度の変化に応じた吐出速度の変化率を測定し、吐出速度調整手段22の調整手段に応じた値に変換することによって算出することができる。   The storage unit 24 stores a discharge rate correction amount corresponding to the change rate of the discharge rate at each humidity. This correction amount can be calculated, for example, by measuring the rate of change of the discharge speed according to the change in humidity and converting it to a value according to the adjusting means of the discharge speed adjusting means 22.

湿度をいくつかの範囲に区切り、各湿度範囲における吐出速度の補正量を記憶した変換テーブルを用意し、記憶手段24に記憶する。   The humidity is divided into several ranges, and a conversion table storing the correction amount of the discharge speed in each humidity range is prepared and stored in the storage unit 24.

また、湿度だけでなく、周囲の温度又はインクジェットヘッドHの温度、又は湿度と温度とに応じた変換テーブルを用意するようにしてもよい。湿度のみでなく温度に応じた変換テーブルを用意することによって、より細かく補正することができる。   Moreover, you may make it prepare the conversion table according to not only humidity but ambient temperature, the temperature of the inkjet head H, or humidity and temperature. By preparing a conversion table according to temperature as well as humidity, correction can be made more finely.

また、加熱手段又は冷却手段等の温度制御手段によって、インクジェットヘッドHの温度を特定の温度に保つようにしてもよい。   Further, the temperature of the inkjet head H may be kept at a specific temperature by a temperature control means such as a heating means or a cooling means.

インクジェットヘッドHを特定の温度に保つことによって、インク増粘に対する温度の影響を少なくすることができ、補正し易くなる。   By keeping the inkjet head H at a specific temperature, the influence of the temperature on the ink thickening can be reduced and correction can be easily performed.

吐出速度調整手段22は、雰囲気測定手段23が測定した雰囲気と、記憶手段24が記憶している吐出速度の補正量に基づいて、駆動波形の調整を行う。また、吐出速度が吐出速度調整手段22の調整範囲を外れた場合、インクジェットヘッドHの回復動作を行う回復手段が設けられている。   The discharge speed adjusting unit 22 adjusts the driving waveform based on the atmosphere measured by the atmosphere measuring unit 23 and the discharge speed correction amount stored in the storage unit 24. Further, there is provided recovery means for performing recovery operation of the inkjet head H when the discharge speed is out of the adjustment range of the discharge speed adjusting means 22.

次に、吐出速度調整手段24について説明する。   Next, the discharge speed adjusting means 24 will be described.

図8は、実施例1における駆動信号P1を示す図である。   FIG. 8 is a diagram illustrating the drive signal P1 in the first embodiment.

図9は、本発明の発明者が実験して得た第2の信号波形F2と第3の信号波形F3との電位差V2に対する吐出速度、吐出量の依存性を示す図である。   FIG. 9 is a diagram showing the dependency of the discharge speed and the discharge amount on the potential difference V2 between the second signal waveform F2 and the third signal waveform F3 obtained by experiments by the inventors of the present invention.

図10は、図9に示す結果に対応する吐出速度の電位差依存性を示す図である。   FIG. 10 is a diagram showing the potential difference dependency of the ejection speed corresponding to the result shown in FIG.

実施例1における駆動波形は、吐出速度の電位差依存性よりも、吐出量の電位差依存性が小さい。したがって、吐出量をほぼ一定に保ったまま、速度の調整をすることができる。吐出速度の電位差依存性、吐出量の電位差依存性は、インクジェットヘッドHの構成、寸法又は、設定する吐出量、速度、また、吐出するインクの種類によっても異なるが、同様の手法で、測定することができる。   In the driving waveform in the first embodiment, the potential difference dependency of the discharge amount is smaller than the potential difference dependency of the discharge speed. Therefore, the speed can be adjusted while keeping the discharge amount substantially constant. The dependence of the ejection speed on the potential difference and the dependence of the ejection amount on the potential difference depend on the configuration and dimensions of the inkjet head H, or the ejection amount and speed to be set, and the type of ink to be ejected. be able to.

次に、変換テーブルの補正値の算出例について説明する。   Next, an example of calculating the correction value of the conversion table will be described.

記憶手段には、雰囲気に応じた補正電圧が記憶されている。実験によって、単位時間当たりの速度変化率と、電位差依存性とから、補正電圧を予め算出する。   The storage means stores a correction voltage corresponding to the atmosphere. Through experiments, a correction voltage is calculated in advance from the rate of change in speed per unit time and the potential difference dependency.

図6に示す例において、単位時間当たりでは、以下のように算出すればよい。   In the example shown in FIG. 6, it may be calculated as follows per unit time.

条件A:−0.0094(m/s/min)/1.1(m/s/V)
=0.0085V/min
条件B:−0.0041(m/s/min)/1.1(m/s/V)
=0.0037V/min
条件C:−0.0094(m/s/min)/1.1(m/s/V)
=0.0016V/min
次に、吐出速度調整手段による調整例について説明する。
Condition A: -0.0094 (m / s / min) /1.1 (m / s / V)
= 0.0085V / min
Condition B: -0.0041 (m / s / min) /1.1 (m / s / V)
= 0.0037V / min
Condition C: -0.0094 (m / s / min) /1.1 (m / s / V)
= 0.0016V / min
Next, an example of adjustment by the discharge speed adjusting means will be described.

ΔVは、n回目補正の第2の信号波形F2と第3の信号波形F3との補正電圧である。初期値ΔVは、0Vである。増粘のない初期状態においては、予め設定された第2の信号波形F2と第3の信号波形F3との電位差V2で、所望の吐出速度、吐出量が得られるようにする。また、記憶手段24に記憶されている変換テーブルの補正値を、αとし、速度調整の時間間隔を、Tとする。n+1回目の補正電位差ΔVn+1は、以下のようにすれば、求めることができる。 ΔV n is a correction voltage for the second signal waveform F2 and the third signal waveform F3 for the nth correction. The initial value ΔV 0 is 0V. In an initial state without thickening, a desired discharge speed and discharge amount can be obtained with a potential difference V2 between the second signal waveform F2 and the third signal waveform F3 set in advance. The correction value of the conversion table stored in the storage unit 24 is α, and the time interval for speed adjustment is T. The (n + 1) th correction potential difference ΔV n + 1 can be obtained as follows.

ΔVn+1=ΔV+α・T
速度調整の時間間隔毎に、補正電位差ΔVn+1を算出し、第2の信号波形F2と第3の信号波形F3との電位差V2を調整する(V22、V23等にする)ことによって、増粘による吐出速度の低下を補正することができる。
ΔV n + 1 = ΔV n + α · T
By calculating a correction potential difference ΔV n + 1 at each speed adjustment time interval and adjusting the potential difference V2 between the second signal waveform F2 and the third signal waveform F3 (set to V22, V23, etc.), thereby increasing the viscosity. A decrease in discharge speed can be corrected.

また、補正電位差ΔVには、駆動電圧の制約による上限を設けるようにしてもよい。電位差ΔVn+1が設定値を超えた場合、液体噴射装置において、回復系ユニットがインクジェットヘッドHを回復する。回復動作後、補正電位差ΔVを、初期値ΔVに戻せばよい。実施例1では、速度補償を行うことによって、一定速度で吐出できる期間を延ばすことができ、着弾位置の低下を防止することができる。 The correction potential difference ΔV n may be provided with an upper limit due to drive voltage restrictions. When the potential difference ΔV n + 1 exceeds the set value, the recovery system unit recovers the inkjet head H in the liquid ejecting apparatus. After the recovery operation, the correction potential difference ΔV n may be returned to the initial value ΔV 0 . In the first embodiment, by performing speed compensation, it is possible to extend the period during which ejection can be performed at a constant speed, and it is possible to prevent the landing position from being lowered.

図11は、実施例1の変形例における駆動信号P2を示す図である。   FIG. 11 is a diagram illustrating the drive signal P2 in a modification of the first embodiment.

また、実施例1では、第2の信号波形F2の両端の電位差(電圧)と第3の信号波形F3の両端の電位差(電圧)とが、互いに同一の電圧V2であるとした。しかし、図11に示すように、第2の信号波形F2の両端の電位差(電圧V2)と、第3の信号波形F31の両端の電位差(電圧)とが異なるようにしてもよい。   In the first embodiment, the potential difference (voltage) at both ends of the second signal waveform F2 and the potential difference (voltage) at both ends of the third signal waveform F3 are the same voltage V2. However, as shown in FIG. 11, the potential difference (voltage V2) at both ends of the second signal waveform F2 may be different from the potential difference (voltage) at both ends of the third signal waveform F31.

同様の手法で、吐出速度の電位差依存性、吐出量の電位差依存性を求めることによって、記憶手段24に記憶する変換テーブルを算出することができる。   The conversion table stored in the storage unit 24 can be calculated by obtaining the potential difference dependency of the discharge speed and the potential difference dependency of the discharge amount by the same method.

なお、図4、図8、図11において、基準の電位を0としたが、0以外の電位を基準の電位とするようにしてもよい。   4, 8, and 11, the reference potential is 0, but a potential other than 0 may be used as the reference potential.

実施例1は、インクジェット式記録装置であるが、記録媒体は紙に限定されるものではない。紙の他に、布、革、不織布等に印刷する機器や、基板、板材、固体物等に液体を付着させるパターニング装置や塗装装置等にも、前記実施例を適用することができる。   Example 1 is an ink jet recording apparatus, but the recording medium is not limited to paper. In addition to paper, the above-described embodiment can also be applied to a device for printing on cloth, leather, nonwoven fabric, etc., a patterning device or a coating device for attaching a liquid to a substrate, a plate material, a solid material, or the like.

前記実施例は、インクジェットヘッドH周囲の雰囲気測定手段23と、印刷中における吐出速度の変化率に応じた補正量を記憶する記憶手段24とに基づいて、駆動波形調整手段22が吐出速度を一定に調整する。   In the above-described embodiment, the drive waveform adjusting unit 22 keeps the ejection speed constant based on the atmosphere measuring unit 23 around the inkjet head H and the storage unit 24 that stores the correction amount corresponding to the change rate of the ejection speed during printing. Adjust to.

前記実施例によれば、吐出口直径よりも直径が小さい液滴を吐出中に、インクが増粘しても、吐出速度を一定に保つことができるので、速度補償しない場合と比べて、着弾位置の精度低下を防止することができる。
According to the above embodiment, the ejection speed can be kept constant even when the ink is thickened while ejecting a droplet having a diameter smaller than the ejection port diameter. A reduction in position accuracy can be prevented.

本発明の実施例1であるインクジェット記録装置PR1の構成を示す構成図である。1 is a configuration diagram showing a configuration of an inkjet recording apparatus PR1 that is Embodiment 1 of the present invention. FIG. インクジェットヘッドHの平面図である。2 is a plan view of the inkjet head H. FIG. 図2における一点鎖線III―IIIから見た断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the alternate long and short dash line III-III in FIG. 2. 実施例1における信号波形F1、P2、F3、F4を示す図である。It is a figure which shows the signal waveforms F1, P2, F3, and F4 in Example 1. FIG. 実施例1において、吐出口2における液柱11の変化を示す図である。In Example 1, it is a figure which shows the change of the liquid column 11 in the discharge outlet 2. FIG. 吐出速度の変化と、吐出量の経時変化との実験結果を示す図である。It is a figure which shows the experimental result of the change of discharge speed, and the time-dependent change of discharge amount. インクジェット記録装置PR1の概略を示す図である。It is a figure which shows the outline of the inkjet recording device PR1. 実施例1における駆動波形を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a drive waveform in Example 1. 本発明の発明者が実験して得た第2の信号波形F2と第3の信号波形F3との電位差V2に対する吐出速度、吐出量の依存性を示す図である。It is a figure which shows the dependence of the discharge speed with respect to the electric potential difference V2 of the 2nd signal waveform F2 and the 3rd signal waveform F3 which the inventor of this invention experimented, and the discharge amount. 図9に示す結果に対応する吐出速度の電位差依存性を示す図である。It is a figure which shows the electric potential difference dependence of the discharge speed corresponding to the result shown in FIG. 実施例1の変形例における駆動信号P2を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a drive signal P2 in a modification of the first embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

PR1…インクジェット記録装置、
100…記録ヘッドユニット、
101、102…ガイド軸、
103、104…送りローラ、
105…回復系ユニット、
1…オリフィスプレート、
2…吐出口、
3…個別液室、
4…振動板、
5…アクチュエータ、
6…基体、
7…連通口、
P1…駆動信号
F1、F2、F3、F4…信号波形、
10…メニスカス、
11…液柱、
21…駆動手段、
22…吐出速度調整手段、
23…雰囲気測定手段、
24…記憶手段。
PR1 ... inkjet recording apparatus,
100: Recording head unit,
101, 102 ... guide shaft,
103, 104 ... feed rollers,
105 ... Recovery unit,
1. Orifice plate,
2 ... discharge port,
3 ... Individual liquid chamber,
4 ... Diaphragm,
5 ... Actuator,
6 ... Substrate,
7 ... communication entrance,
P1 ... Drive signal F1, F2, F3, F4 ... Signal waveform,
10 ... Meniscus,
11 ... Liquid column,
21 ... Driving means,
22: Discharge speed adjusting means,
23. Atmosphere measuring means,
24: Storage means.

Claims (8)

インク個別液室と、前記個別液室と連通する吐出口と、前記個別液室の側面の一部を形成している振動板と、電圧パルスの印加によって前記振動板を変形させ前記個別液室の体積を変化させる圧電アクチュエータとによって構成されているインクジェットヘッドに駆動信号を印加する駆動手段を備え、前記駆動手段によって、前記吐出口の直径よりも直径が小さい液滴を吐出する液体噴射装置において、
前記インクジェットヘッド周囲の雰囲気を測定する雰囲気測定手段と;
印刷中における吐出速度の変化率に応じた補正量を記憶する記憶手段と;
前記記憶手段が記憶している補正量と前記雰囲気測定手段が測定した雰囲気とに基づいて、吐出速度を調整する吐出速度調整手段と;
を有することを特徴とする液体噴射装置。
An ink individual liquid chamber, an ejection port communicating with the individual liquid chamber, a diaphragm forming a part of a side surface of the individual liquid chamber, and the individual liquid chamber by deforming the diaphragm by applying a voltage pulse. In a liquid ejecting apparatus that includes a driving unit that applies a driving signal to an inkjet head that includes a piezoelectric actuator that changes the volume of the liquid droplets, and that discharges a droplet having a diameter smaller than the diameter of the discharge port by the driving unit. ,
Atmosphere measuring means for measuring the atmosphere around the inkjet head;
Storage means for storing a correction amount corresponding to the rate of change of the ejection speed during printing;
A discharge speed adjusting means for adjusting a discharge speed based on the correction amount stored in the storage means and the atmosphere measured by the atmosphere measuring means;
A liquid ejecting apparatus comprising:
請求項1において、
前記駆動信号は、
前記個別液室が膨張する方向に電圧を変化させる第1の信号波形と;
前記個別液室が収縮する方向に電圧を変化させる第2の信号波形と;
前記個別液室が膨張する方向に電圧を変化させる第3の信号波形と;
前記個別液室が収縮する方向に電圧を変化させる第4の信号波形と;
を有する手段であり、
前記吐出速度調整手段は、前記第2の信号波形と前記第3の信号波形との電位差を調整する手段であることを特徴とする液体噴射装置。
In claim 1,
The drive signal is
A first signal waveform that changes a voltage in a direction in which the individual liquid chamber expands;
A second signal waveform for changing the voltage in a direction in which the individual liquid chamber contracts;
A third signal waveform that changes the voltage in a direction in which the individual liquid chamber expands;
A fourth signal waveform for changing the voltage in a direction in which the individual liquid chamber contracts;
Means having
The liquid ejecting apparatus according to claim 1, wherein the discharge speed adjusting means is means for adjusting a potential difference between the second signal waveform and the third signal waveform.
請求項1又は請求項2において、
前記吐出速度が前記吐出速度調整手段の調整範囲を外れた場合、前記インクジェットヘッドの回復動作を行う回復手段を有することを特徴とする液体噴射装置。
In claim 1 or claim 2,
The liquid ejecting apparatus according to claim 1, further comprising a recovery unit that performs a recovery operation of the inkjet head when the discharge speed is out of an adjustment range of the discharge speed adjusting unit.
請求項1乃至請求項3のうちのいずれか1項において、
前記雰囲気測定手段は、前記インクジェットヘッド周囲の湿度を測定する手段であることを特徴とする液体噴射装置。
In any one of Claims 1 to 3,
The liquid ejecting apparatus according to claim 1, wherein the atmosphere measuring unit is a unit that measures humidity around the inkjet head.
請求項1乃至請求項3のうちのいずれか1項において、
前記雰囲気測定手段は、前記インクジェットヘッド周囲の湿度と温度とを測定する手段であることを特徴とする液体噴射装置。
In any one of Claims 1 to 3,
The liquid ejecting apparatus according to claim 1, wherein the atmosphere measuring unit is a unit that measures humidity and temperature around the inkjet head.
請求項1乃至請求項3のうちのいずれか1項において、
前記雰囲気測定手段は、前記インクジェットヘッド周囲の湿度と、前記インクジェットヘッドの温度とを測定する手段であることを特徴とする液体噴射装置。
In any one of Claims 1 to 3,
The liquid ejecting apparatus according to claim 1, wherein the atmosphere measuring unit is a unit that measures humidity around the inkjet head and a temperature of the inkjet head.
請求項1乃至請求項6のうちのいずれか1項において、
前記インクジェットヘッドの温度を特定の温度に保つ温度制御手段を有することを特徴とする液体噴射装置。
In any one of Claims 1 thru | or 6,
A liquid ejecting apparatus comprising temperature control means for maintaining the temperature of the ink jet head at a specific temperature.
インク個別液室と、前記個別液室と連通する吐出口と、前記個別液室の側面の一部を形成している振動板と、電圧パルスの印加によって前記振動板を変形させ前記個別液室の体積を変化させる圧電アクチュエータとによって構成されているインクジェットヘッドに駆動信号を印加する駆動手段を備え、前記駆動手段によって、前記吐出口の直径よりも直径が小さい液滴を吐出する液体噴射装置の制御方法において、
前記インクジェットヘッド周囲の雰囲気を測定する雰囲気測定工程と;
印刷中における吐出速度の変化率に応じた補正量を記憶装置に記憶する記憶工程と;
前記記憶工程で記憶した補正量と前記雰囲気測定工程で測定された雰囲気とに基づいて、吐出速度を調整する吐出速度調整工程と;
を有することを特徴とする液体噴射装置の制御方法。
An ink individual liquid chamber, an ejection port communicating with the individual liquid chamber, a diaphragm forming a part of a side surface of the individual liquid chamber, and the individual liquid chamber by deforming the diaphragm by applying a voltage pulse. Of a liquid ejecting apparatus that includes a driving unit that applies a driving signal to an inkjet head that includes a piezoelectric actuator that changes a volume of the liquid droplets, and that discharges a droplet having a diameter smaller than the diameter of the discharge port by the driving unit. In the control method,
An atmosphere measuring step for measuring an atmosphere around the inkjet head;
A storage step of storing a correction amount in accordance with the rate of change in discharge speed during printing in a storage device;
A discharge rate adjusting step of adjusting a discharge rate based on the correction amount stored in the storing step and the atmosphere measured in the atmosphere measuring step;
A control method for a liquid ejecting apparatus comprising:
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