JP2010111061A - Liquid ejector and ejection inspecting method - Google Patents
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Abstract
【課題】検出信号の弱いノズル列がある場合には、このノズル列だけ検出信号を高めることにより、ノズル開口からの液体の吐出の有無の検査を行う際の検査精度を向上させることが可能な液体吐出装置、及び、吐出検査方法を提供する。
【解決手段】記録ヘッド2と、駆動信号発生回路25と、記録ヘッドのノズル開口から吐出された液体を受けるキャップ部材と、記録ヘッドのノズルプレートとキャップ部材との間における電気的変化を検出することでノズル開口からの液体の吐出の有無を検査する吐出検査装置32及びCPU26と、を備え、駆動信号発生回路は、吐出検査装置及びCPUによる吐出検査処理で用いられる吐出検査用駆動パルスをノズル列ごとに異ならせて発生可能であって、ノズル列について予め行った予備検査の電気的変化の大きさに基づいてヘッド情報記憶部31に記憶した情報により吐出検査用駆動パルスを発生する。
【選択図】図1When there is a nozzle row having a weak detection signal, by increasing the detection signal only for this nozzle row, it is possible to improve the inspection accuracy when inspecting whether or not liquid is discharged from the nozzle opening. A liquid discharge apparatus and a discharge inspection method are provided.
An electrical change is detected between a recording head, a drive signal generation circuit, a cap member that receives liquid ejected from a nozzle opening of the recording head, and a nozzle plate and a cap member of the recording head. A discharge inspection device 32 and a CPU 26 for inspecting the presence or absence of liquid discharge from the nozzle opening. The ejection test drive pulse is generated based on the information stored in the head information storage unit 31 based on the magnitude of the electrical change of the preliminary test performed in advance for the nozzle row.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、例えば、インクジェット式プリンタ等の液体吐出装置、及び、吐出検査方法に関するものであり、特に、駆動信号を供給して吐出駆動部を作動させることによりノズル開口から液体を吐出する液体吐出ヘッドを備える液体吐出装置、及び、その吐出検査方法に関するものである。 The present invention relates to a liquid discharge apparatus such as an ink jet printer and a discharge inspection method, and in particular, a liquid discharge that discharges liquid from a nozzle opening by supplying a drive signal and operating a discharge drive unit. The present invention relates to a liquid ejection apparatus including a head, and an ejection inspection method thereof.
例えば、液体吐出装置は、液体を吐出可能な液体吐出ヘッドを備え、この液体吐出ヘッドから各種の液体を吐出する装置である。この液体吐出装置の代表的なものとして、例えば、液体吐出ヘッドとしてのインクジェット式記録ヘッド(以下、単に記録ヘッドという)を備え、この記録ヘッドのノズル開口から液体状のインクを記録紙等の記録媒体(吐出対象物)に対して吐出・着弾させることで画像等の記録を行うインクジェット式プリンタ(以下、単にプリンタという。)等の画像記録装置を挙げることができる。また、近年においては、この画像記録装置に限らず、液晶ディスプレー等のカラーフィルタの製造装置等、各種の製造装置にも液体吐出装置が応用されている。 For example, a liquid ejection apparatus is an apparatus that includes a liquid ejection head capable of ejecting liquid and ejects various liquids from the liquid ejection head. As a typical example of this liquid ejection apparatus, for example, an ink jet recording head (hereinafter simply referred to as a recording head) as a liquid ejection head is provided, and liquid ink is recorded on recording paper or the like from a nozzle opening of the recording head. An image recording apparatus such as an ink jet printer (hereinafter simply referred to as a printer) that records an image or the like by ejecting and landing on a medium (ejection target) can be given. In recent years, liquid ejecting apparatuses have been applied not only to this image recording apparatus but also to various manufacturing apparatuses such as a manufacturing apparatus for a color filter such as a liquid crystal display.
例えば、上記のプリンタでは、複数のノズル開口のうちの何れかのノズル開口からインクが吐出されない場合、即ち、所謂ドット抜けが発生した場合、記録媒体の画像が正しく印刷されないことになる。従って、全てのノズル開口からインクが確実に吐出されるか否かを検査する技術が従来より提案されている。例えば、特許文献1には、インクを帯電させ、このインクを電極間において飛翔させてこれらの電極間での電圧変化を検出することにより、インクの吐出の有無を検査する技術が開示されている。
For example, in the above printer, when ink is not ejected from any one of a plurality of nozzle openings, that is, when a so-called dot dropout occurs, an image on a recording medium is not printed correctly. Therefore, a technique for inspecting whether ink is reliably discharged from all nozzle openings has been proposed. For example,
しかしながら、上記の技術では、液体吐出ヘッドが複数のノズル列を備えており、あるノズル列における検出信号が低い場合があり、この場合、全部のノズル列に供給する駆動電圧を高めると、高める前から充分な検出信号を発生していたノズル列で却って吐出が不安定になってしまい、いずれにしてもドット抜けの検査精度が十分に得られないという問題があった。 However, in the above technique, the liquid discharge head includes a plurality of nozzle arrays, and the detection signal in a certain nozzle array may be low. In this case, if the drive voltage supplied to all the nozzle arrays is increased, In other words, the nozzle row that has generated a sufficient detection signal makes the discharge unstable, and in any case, there is a problem that the dot missing inspection accuracy cannot be sufficiently obtained.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、検出信号の弱いノズル列がある場合には、このノズル列だけ検出信号を高めることにより、ノズル開口からの液体の吐出の有無の検査を行う際の検査精度を向上させることが可能な液体吐出装置、及び、吐出検査方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and the purpose of the present invention is to increase the detection signal only for this nozzle row when there is a nozzle row with a weak detection signal, so that the liquid from the nozzle opening can be reduced. An object of the present invention is to provide a liquid ejection apparatus and an ejection inspection method capable of improving the inspection accuracy when inspecting the presence or absence of ejection.
本発明は、上記目的を達成するために提案されたものであり、複数のノズル開口からなるノズル群を複数有し、吐出駆動部の駆動によりノズル開口から液体を吐出する液体吐出ヘッドと、
吐出駆動部を駆動する駆動パルスを発生する駆動信号発生部と、
前記液体吐出ヘッドのノズル形成面に対して対向配置され、前記ノズル開口から吐出された液体を受ける液体受部と、
前記液体吐出ヘッドの導電部と液体受部との間に電圧を印加した状態で、ノズル開口から液体受部に向けて液体を吐出したときの前記導電部と液体受部との間における電気的変化を検出することで、ノズル開口からの液体の吐出の有無を検査する吐出検査部と、を備え、
前記駆動信号発生部は、前記吐出検査部による吐出検査処理で用いられる吐出検査用駆動パルスを前記ノズル群ごとに異ならせて発生可能であって、ノズル群ごとに吐出検査用駆動パルスを異ならせて発生することを特徴とする。
なお、「導電部」とは、導電性を有し、且つ、液体吐出ヘッド内の液体と接触する部分を有する部材を意味する。
The present invention has been proposed in order to achieve the above-described object, and includes a plurality of nozzle groups each including a plurality of nozzle openings, and a liquid discharge head that discharges liquid from the nozzle openings by driving the discharge drive unit;
A drive signal generator for generating a drive pulse for driving the ejection driver;
A liquid receiving portion that is disposed opposite to the nozzle forming surface of the liquid discharge head and receives the liquid discharged from the nozzle opening;
Electricity between the conductive portion and the liquid receiving portion when the liquid is discharged from the nozzle opening toward the liquid receiving portion with a voltage applied between the conductive portion and the liquid receiving portion of the liquid discharge head. A discharge inspection unit that inspects whether or not liquid is discharged from the nozzle opening by detecting a change, and
The drive signal generation unit can generate the ejection inspection drive pulse used in the ejection inspection process by the ejection inspection unit for each nozzle group, and can vary the ejection inspection drive pulse for each nozzle group. It is characterized by occurring.
The “conductive portion” means a member having conductivity and a portion that comes into contact with the liquid in the liquid discharge head.
この構成によれば、駆動信号発生部が、吐出検査部による吐出検査処理で用いられる吐出検査用駆動パルスをノズル群ごとに異ならせて発生可能であって、ノズル群ごとに吐出検査用駆動パルスを異ならせて発生するので、ノズル群ごとに検査に適した駆動パルスを供給することができ、これにより、ノズル群ごとの検出感度のバラつきを解消して判定精度を高めることが可能となる。 According to this configuration, the drive signal generation unit can generate the ejection inspection drive pulse used in the ejection inspection process by the ejection inspection unit for each nozzle group, and the ejection inspection drive pulse for each nozzle group. Therefore, it is possible to supply drive pulses suitable for the inspection for each nozzle group, thereby eliminating variations in detection sensitivity for each nozzle group and increasing the determination accuracy.
上記構成において、前記吐出検査用駆動パルスは、吐出される液体の飛翔速度が、吐出検査処理以外で用いられる通常駆動パルスによって吐出される液体の飛翔速度よりも高くなるように設定されたことを特徴とする。
なお、「吐出検査処理以外」とは、液体吐出装置が主としている処理、例えば、液体吐出装置の一種であるインクジェット式プリンタでは、インクを吐出して記録紙等の記録媒体(吐出対象物)に対して画像やテキスト等の印刷を行う印刷処理等を意味する。
In the above configuration, the ejection inspection drive pulse is set so that the ejection speed of the ejected liquid is higher than the ejection speed of the liquid ejected by the normal drive pulse used in other than the ejection inspection process. Features.
Note that “other than the ejection inspection process” means a process mainly performed by the liquid ejection device, for example, an ink jet printer which is a kind of the liquid ejection device, which ejects ink to a recording medium (ejection target) such as recording paper. On the other hand, it means a printing process for printing an image or text.
この構成によれば、通常駆動パルスによって吐出された液体の飛翔速度よりも高い検査用駆動パルスを用いて吐出検査を行うので、通常駆動パルスを用いて吐出検査を行う構成と比較して、検出信号の振幅(検出電圧)を大きくすることが可能となる。これにより、検出感度を向上させることができ、吐出の有無の判定精度を向上させることが可能となる。また、検出信号の振幅を高めることができるので、検査時における1つのノズル開口についての液体の吐出回数を低減することができる。その結果、吐出検査で消費する液体の量を削減することが可能となる。 According to this configuration, since the ejection inspection is performed using the inspection driving pulse that is higher than the flying speed of the liquid ejected by the normal driving pulse, the detection is performed in comparison with the configuration in which the ejection inspection is performed using the normal driving pulse. It becomes possible to increase the amplitude (detection voltage) of the signal. Thereby, the detection sensitivity can be improved, and the determination accuracy of the presence or absence of ejection can be improved. Further, since the amplitude of the detection signal can be increased, it is possible to reduce the number of times the liquid is discharged from one nozzle opening at the time of inspection. As a result, it is possible to reduce the amount of liquid consumed in the ejection inspection.
また、前記吐出検査用駆動パルスは、ノズル群のノズル開口から吐出される液体の種類に応じてノズル群ごとに異ならせることが望ましい。 Further, it is desirable that the ejection inspection drive pulse is different for each nozzle group in accordance with the type of liquid ejected from the nozzle opening of the nozzle group.
上記構成において、前記吐出検査用駆動パルスは、前記ノズル開口に連通する圧力発生室を膨張させる膨張要素と、膨張要素による圧力発生室の膨張状態を一定時間保持する膨張ホールド要素と、膨張した圧力発生室を収縮させることによりノズル開口から液体を吐出させる吐出要素と、を含み、
前記駆動信号発生部が、前記膨張要素、前記膨張ホールド要素、及び前記吐出要素の少なくとも何れか1つの時間幅を変更することで、当該吐出検査用駆動パルスを用いて吐出した際の液体の飛翔速度を、環境温度によらず一定に揃える構成を採用することが望ましい。
In the above-described configuration, the ejection inspection drive pulse includes an expansion element that expands a pressure generation chamber that communicates with the nozzle opening, an expansion hold element that maintains an expansion state of the pressure generation chamber by the expansion element for a certain period of time, and an expanded pressure A discharge element for discharging liquid from the nozzle opening by contracting the generation chamber,
The drive signal generation unit changes the time width of at least one of the expansion element, the expansion hold element, and the discharge element, so that the liquid fly when discharged using the discharge inspection drive pulse. It is desirable to adopt a configuration in which the speed is made constant regardless of the environmental temperature.
この構成によれば、駆動信号発生部が、膨張要素、膨張ホールド要素、及び吐出要素の少なくとも何れか1つの時間幅を変更することで、吐出検査用駆動パルスを用いて吐出した際の液体の飛翔速度を、すべてのノズル群について一定に揃えることができるので、ノズル群の固体差に拘わらず液体の飛翔速度の変動を防止して、吐出判定精度の向上に寄与することが可能となる。 According to this configuration, the drive signal generator changes the time width of at least one of the expansion element, the expansion hold element, and the discharge element, so that the liquid at the time of discharge using the discharge inspection drive pulse is changed. Since the flying speed can be made uniform for all nozzle groups, fluctuations in the flying speed of the liquid can be prevented regardless of the solid difference of the nozzle groups, thereby contributing to an improvement in ejection determination accuracy.
また、前記駆動信号発生部は、前記吐出検査用駆動パルスの駆動電圧を高めることにより、当該吐出検査用駆動パルスを用いて吐出したノズル群について、前記電気的変化を高めるようにしてもよい。
なお、「駆動電圧」とは、駆動パルスの最低電位と最高電位との電位差を意味する。
The drive signal generator may increase the electrical change for the nozzle group ejected using the ejection test drive pulse by increasing the drive voltage of the ejection test drive pulse.
The “drive voltage” means a potential difference between the lowest potential and the highest potential of the drive pulse.
この構成によれば、駆動信号発生部が、ノズル群の駆動電圧を補正することにより、吐出検査用駆動パルスを用いて吐出した際の液体の量を一定に揃えるので、液体の吐出量が変動することを簡単且つ確実に抑えることができる。これにより、吐出判定精度のさらなる向上に寄与することが可能となる。 According to this configuration, the drive signal generator corrects the drive voltage of the nozzle group so that the amount of liquid ejected using the ejection inspection drive pulse is made uniform, so that the liquid ejection amount varies. This can be easily and reliably suppressed. Thereby, it becomes possible to contribute to the further improvement of the discharge determination accuracy.
また、前記駆動信号発生部が発生する駆動パルスをノズル群に順次供給して各ノズル群の電気的変化を検出することで、ノズル開口からの液体の吐出の有無を検査してもよい。 Further, the presence or absence of liquid ejection from the nozzle openings may be inspected by sequentially supplying drive pulses generated by the drive signal generator to the nozzle groups and detecting electrical changes in the nozzle groups.
以下、本発明を実施するための最良の形態を、添付図面を参照して説明する。なお、以下に述べる実施の形態では、本発明の好適な具体例として種々の限定がされているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。また、以下においては、本発明の液体吐出装置として、図1に示すインクジェット式プリンタ(以下、プリンタと略記する)を例示する。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In the embodiments described below, various limitations are made as preferred specific examples of the present invention. However, the scope of the present invention is not limited to the following description unless otherwise specified. However, the present invention is not limited to these embodiments. In the following, an ink jet printer (hereinafter abbreviated as a printer) shown in FIG. 1 is exemplified as the liquid ejection apparatus of the present invention.
本実施形態のプリンタ1は、図1に示すように、液体吐出ヘッドとしてのインクジェット式記録ヘッド(以下、記録ヘッド2)をキャリッジ3に搭載して備えている。また、このプリンタ1は、キャリッジ3を記録紙4(記録媒体又は吐出対象物の一種)の幅方向である主走査方向に往復移動させるキャリッジ移動機構5と、主走査方向に直交する副走査方向に記録紙4を搬送する紙送り機構6と、記録紙4が載置されるプラテン7と、プラテン7から主走査方向の一端側に外れた位置(ホームポジション)に設けられたキャッピング機構8と、プリンタ1全体をコントロールするコントローラ9とを備えている。
As shown in FIG. 1, the
上記キャリッジ3には、例えばイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)及びブラック(K)の各色のインクを個別に収容したインクカートリッジ11が着脱可能に搭載されており、これらのインクカートリッジ11のインクが記録ヘッド2にそれぞれ供給される。また、プリンタ本体内には、キャリッジ3の位置を検出するリニアエンコーダ12が配置されており、このリニアエンコーダ12から検出信号に基づいてキャリッジ3のポジションが管理可能となっている。
On the
記録ヘッド2は、図2に示すように、ノズル開口13が形成されたノズルプレート15と、ノズル開口13に連通する圧力発生室16を含むインク流路を形成する流路形成プレート17と、圧力発生室16の開口部を封止する可撓性の振動板18と、この振動板18の上面に接合された圧電素子19とを備えている。ノズルプレート15は、シアン(C)・マゼンタ(M)・イエロー(Y)及びブラック(K)の各色のインクを吐出するノズル開口13を副走査方向に沿って複数個(本実施形態においては180個)列設してノズル列14が形成されている。そして、このノズル列14は、各色に対応して合計4列(14C,14M,14Y,14K)設けられている。
As shown in FIG. 2, the
また、記録ヘッド2は、各ノズル開口13をそれぞれ駆動する複数の圧電素子19に対応して設けられた複数のマスク回路22をヘッド駆動基板21上に備えている。そして、このマスク回路22から圧電素子19に電圧(駆動信号)を印加してこの圧電素子19を伸縮駆動させることで、圧力発生室16の容積を膨張又は収縮させて圧力発生室16内のインクに圧力変動を生じさせ、この圧力変動を制御することにより、ノズル開口13からインクを吐出させる。マスク回路22には、コントローラ9の駆動信号発生回路25(本発明における駆動信号発生部の一種。図1参照。)で生成された駆動信号COMや印刷信号PRTnが入力される。なお、印刷信号PRTnの末尾のnはノズル列に含まれるノズルを特定するための番号であり、本実施形態ではノズル列は180個のノズルからなるため、nは1から180のいずれかの整数値となる。
Further, the
コントローラ9は、図1に示すように、CPU26(後述する吐出検査装置32と共に本発明における吐出検査部として機能する。)を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、各種処理プログラムを記憶したROM27と、一時的にデータを記憶したりデータを保存したりするRAM28と、データを書き込み消去可能なフラッシュメモリ29と、外部機器との情報のやり取りを行うインタフェース(I/F)30と、当該プリンタに取り付けられた記録ヘッド2の情報を記憶させたヘッド情報記憶部31と、を備えている。このヘッド情報記憶部31は、当該記録ヘッド2に固有の情報、具体的にはノズル列ごとの吐出特性を記憶しており、このノズル列ごとの吐出特性に関する情報に基づいて検査用駆動パルスPtの補正が行われる。この点の詳細については後述する。なお、このヘッド情報記憶部に記憶させる吐出特性の情報は、記録ヘッド2を製造した後に標準的な駆動パルスを供給した時の吐出速度、吐出量などが予備検査として測定される。そして、この測定値(電気的変化であり、具体例の1つとしては、後述する検出電圧)と標準値との偏差が算出され、ヘッド固体情報としてプリンタに搭載されて出荷される。なお、ヘッド固体情報は、当該記録ヘッドに対してIDを発行することにより伝達されるように構成することが望ましい。
As shown in FIG. 1, the
ROM27には、メインルーチンや、後述する吐出検査ルーチン、印刷処理ルーチンの各処理プログラムが記憶されている。また、RAM28には、印刷バッファ領域が設けられており、この印刷バッファに外部機器からI/F30を介して送られてきた印刷データが記憶される。このコントローラ9には、リニアエンコーダ12からのポジション信号などが図示しない入力ポートを介して入力されるほか、外部機器から出力された印刷ジョブなどがI/F30を介して入力される。また、コントローラ9からは、記録ヘッド2(マスク回路22や圧電素子19を含む)への制御信号やキャリッジ移動機構5への制御信号、紙送り機構6への駆動信号、キャッピング機構8への動作制御信号などが図示しない出力ポートを介して出力されるほか、外部機器の印刷ステータス情報などがI/F30を介して出力される。
The
駆動信号発生回路25は、図2に示すように、1画素分の区間(1吐出周期又は1記録周期)において主として第1吐出パルスP1と第2吐出パルスP2と第3吐出パルスP3との3つの駆動パルスを繰り返し単位とした駆動信号COMを、マスク回路22に出力する。以下、これらの吐出パルスP1〜P3を、適宜、通常駆動パルスPと総称する。この通常駆動パルスPは、ノズル開口13からインクを吐出して記録紙4に画像やテキスト等を印刷する通常記録モード(印刷モード)で用いられる駆動パルスである。また、駆動信号発生回路25は、後述する吐出検査ルーチンにおいて用いられる検査用駆動信号COM′を発生する。この検査用駆動信号COM′は、通常駆動パルスPと比較してインクの飛翔速度が高められた検査用駆動パルスPtを含む駆動信号である。マスク回路22は、駆動信号COM(COM′)や印刷信号PRTnが入力されると、これらの信号に基づいて駆動信号COM(COM′)から必要なパルスを駆動パルスDRVnとして圧電素子19に向けて選択的に出力する。
As shown in FIG. 2, the drive signal generation circuit 25 mainly includes a first ejection pulse P1, a second ejection pulse P2, and a third ejection pulse P3 in a section for one pixel (one ejection cycle or one recording cycle). A drive signal COM having one drive pulse as a repeating unit is output to the
図3は、上記駆動信号発生回路25が発生する駆動信号COMにおける通常駆動パルスP(図3(a))と、検査用駆動信号COM′における検査用駆動パルスPt(図3(b))の構成を説明する波形図である。
図3(a)に示すように、通常駆動パルスPは、基準電位VBから最高電位VHまで一定勾配で電位を上昇させる第1予備膨張要素p11と、第1予備膨張要素p11の後端電位である最高電位VHを一定時間維持する第1膨張ホールド要素p12と、最高電位VHから最低電位VLまで比較的急峻な勾配で電位を降下させる第1吐出要素p13と、最低電位VLを一定時間維持する第1収縮ホールド要素p14と、最低電位VLから当該最低電位VLと基準電位VBとの間の中間電位VMまで一定勾配で電位を上昇させる第1中間膨張要素p15と、中間電位VMを一定時間維持する第1中間ホールド要素p16と、中間電位VMから基準電位VBまで一定勾配で電位を復帰させる第1復帰膨張要素p17とから構成されている。
FIG. 3 shows a normal drive pulse P (FIG. 3A) in the drive signal COM generated by the drive signal generation circuit 25 and an inspection drive pulse Pt (FIG. 3B) in the inspection drive signal COM ′. It is a wave form diagram explaining a structure.
As shown in FIG. 3A, the normal drive pulse P has a first pre-expansion element p11 that raises the electric potential with a constant gradient from the reference electric potential VB to the maximum electric potential VH, and a rear end electric potential of the first pre-expansion element p11. A first expansion hold element p12 that maintains a certain maximum potential VH for a certain period of time, a first discharge element p13 that drops a potential with a relatively steep gradient from the maximum potential VH to the minimum potential VL, and a minimum potential VL that maintains a certain period of time. The first contraction hold element p14, the first intermediate expansion element p15 that increases the potential with a constant gradient from the lowest potential VL to the intermediate potential VM between the lowest potential VL and the reference potential VB, and maintains the intermediate potential VM for a certain period of time And a first return expansion element p17 for returning the potential with a constant gradient from the intermediate potential VM to the reference potential VB.
また、図3(b)に示すように、検査用駆動信号COM′の検査用駆動パルスPtは、上記通常駆動パルスPと同様な波形要素から構成されており、基準電位VBから最高電位VHまで一定勾配で電位を上昇させる第2予備膨張要素p21と、この第2予備膨張要素p21の後端電位である最高電位VHを一定時間維持する第2膨張ホールド要素p22と、最高電位VHから最低電位VLまで比較的急峻な勾配で電位を降下させる第2吐出要素p23と、最低電位VLを一定時間維持する第2収縮ホールド要素p24と、最低電位VLから中間電位VMまで一定勾配で電位を上昇させる第2中間膨張要素p25と、中間電位VMを一定時間維持する第2中間ホールド要素p26と、中間電位VMから基準電位VBまで一定勾配で電位を復帰させる第2復帰膨張要素p27とから構成されている。 Further, as shown in FIG. 3B, the inspection drive pulse Pt of the inspection drive signal COM ′ is composed of the same waveform elements as the normal drive pulse P, and from the reference potential VB to the maximum potential VH. A second pre-expansion element p21 that increases the potential at a constant gradient, a second expansion hold element p22 that maintains the maximum potential VH that is the rear end potential of the second pre-expansion element p21 for a certain period of time, and a minimum potential from the maximum potential VH A second discharge element p23 that drops the potential with a relatively steep gradient to VL, a second contraction hold element p24 that maintains the lowest potential VL for a certain time, and a potential that rises with a constant gradient from the lowest potential VL to the intermediate potential VM The second intermediate expansion element p25, the second intermediate hold element p26 that maintains the intermediate potential VM for a certain period of time, and the potential is restored with a constant gradient from the intermediate potential VM to the reference potential VB. And a second return expansion element p27 Metropolitan that.
上記駆動パルスP,Ptが圧電素子19に供給されると次のように作用する。まず、予備膨張要素p11,p21が圧電素子19に供給されると、当該圧電素子19が収縮し、これに伴って圧力発生室16が基準電位VBに対応する基準容積から最高電位VHに対応する最大容積まで膨張する。これにより、ノズル開口13に露出しているメニスカスが圧力発生室側に引き込まれる。この圧力発生室16の膨張状態は、膨張ホールド要素p12,p22の供給期間中に亘って一定に維持される。
When the drive pulses P and Pt are supplied to the
膨張ホールド要素p12,p22の後に続いて吐出要素p13,p23が圧電素子19に供給されると当該圧電素子19が伸長し、これにより、圧力発生室16が上記最大容積から最低電位VLに対応する最小容積まで急激に収縮する。この圧力発生室16の急激な収縮によって圧力発生室16内のインクが加圧され、これにより、ノズル開口13からは数pl〜数十plのインクが吐出される。この圧力発生室16の収縮状態は、収縮ホールド要素p14,p24の供給期間に亘って短時間維持され、その後、中間膨張要素p15,p25、中間ホールド要素p16,p26、及び復帰膨張要素p17,p27が圧電素子19に順次供給されて、圧力発生室16が最低電位VLに対応する容積から基準電位VBに対応する基準容積まで復帰する。
When the discharge elements p13 and p23 are supplied to the
このように、上記通常駆動パルスPと検査用駆動パルスPtとは、インクを吐出するための基本的な機能は共通している。しかし、両者は圧電素子19に印加されることでノズル開口13から吐出されるインクの飛翔速度が互いに異なるように設定されている。具体的には、吐出検査ルーチンにおいて検査用駆動パルスPtを用いて吐出したときのインクの飛翔速度Vmtが、通常記録モードにおいて通常駆動パルスPを用いて吐出したときのインクの飛翔速度Vmよりも高くなるようになっている。より具体的には、第2予備膨張要素p21の時間幅t21、第2膨張ホールド要素p22の時間幅t22、及び第2吐出要素p23の時間幅t23の少なくとも何れかの波形要素を、通常駆動パルスPにおける対応する波形要素を基準として短くする或いは長くすることで、検査用駆動パルスPtを使用した際のインクの飛翔速度を高めている。本実施形態においては、第2吐出要素p23の時間幅t23を第1吐出要素p13の時間幅t13よりも少し長くしているのに対し、第2予備膨張要素p21の時間幅t21は第1予備膨張要素p11の時間幅t11よりも短く、また、第2膨張ホールド要素p22の時間幅t22は第1膨張ホールド要素p12の時間幅t12よりも短くしている。
Thus, the normal drive pulse P and the test drive pulse Pt have the same basic function for ejecting ink. However, both are set so that the flying speeds of the ink ejected from the
図4は、第2膨張ホールド要素p22の時間幅t22を変化させたときのインクの飛翔速度Vmtの変化を示すグラフである。このグラフに示すように、時間幅t22を変化させると、インクの飛翔速度Vmtが増減することが判る。ここで、吐出されたインクの飛翔速度は、吐出タイミングにおけるメニスカスの状態、具体的には、メニスカスの位置や移動速度によって変化する。圧力発生室16内のインクに圧力振動を励起させる第2予備膨張要素p21で膨張させることで発生した圧力振動の周期は、液体噴射ヘッド毎に定まる圧力発生室の固有振動周期Tcと呼ばれ、メニスカスの状態は、圧力発生室16内のインクに励起される圧力振動に依存する。即ち、固有振動周期Tcに応じて、メニスカスが振動し、インクの飛翔速度は変化する。したがって、この固有振動周期Tcを考慮して各波形要素の時間幅を設定することでインクの飛翔速度Vmtを高めることができる。
FIG. 4 is a graph showing changes in the ink flying speed Vmt when the time width t22 of the second expansion hold element p22 is changed. As shown in this graph, it can be seen that if the time width t22 is changed, the ink flying speed Vmt increases or decreases. Here, the flying speed of the ejected ink varies depending on the state of the meniscus at the ejection timing, specifically, the position and movement speed of the meniscus. The period of the pressure vibration generated by expanding the ink in the
このように設定された検査用駆動パルスPtでは、インクの飛翔速度Vmtを、通常駆動パルスPによるインクの飛翔速度Vmに対して約数十%高めることができた。また、吐出されるインクの量については大きな変化は無かった。即ち、吐出されるインク量の変化を抑えつつ、飛翔速度のみを高めることができる。 With the inspection driving pulse Pt set in this way, the ink flying speed Vmt can be increased by several tens of percent with respect to the ink flying speed Vm by the normal driving pulse P. Also, there was no significant change in the amount of ink ejected. That is, it is possible to increase only the flying speed while suppressing a change in the amount of ejected ink.
ここで、上記プリンタ1では、記録ヘッド2に形成したノズル列のそれぞれが同じ吐出特性であるとは限らず、吐出速度が他のノズル列よりも低いノズル列もある。吐出速度が低いノズル列を含んでいると、そのノズル列から吐出された液滴を検出する電圧が弱くなり検出感度が低くなってしまう。斯かる不都合を解消するために、そのノズル列の吐出速度を高めるべく吐出検査用駆動パルスPtを他のノズル列に供給する吐出検査用駆動パルスPtとは異ならせる。
Here, in the
ところで、記録ヘッド2のすべてのノズル列の吐出速度を高めることにより吐出速度が低いノズル列の検査感度を高めようとすると、他のノズル列の吐出速度が高くなりすぎて飛翔方向が大きく曲がったりサテライトが大きくなり過ぎるなどの不都合がでてくるので、吐出速度の低いノズル列だけ吐出速度を増加して検査感度の底上げを図る。すなわち、前記したヘッド情報記憶部31に、各ノズル群(ノズル列)について予め行った予備検査の電気的変化の大きさに関する情報が記憶されているので、検査時には、この記憶に基づいて当該ノズル列の吐出検査用駆動パルスを補正して発生し、この補正された駆動パルスにより圧電素子19を駆動して飛翔速度を揃えて(検査電圧の低いノズル列の電圧を高めて)効率良く行う。
By the way, if it is attempted to increase the inspection sensitivity of the nozzle row having a low discharge speed by increasing the discharge speed of all the nozzle rows of the
このため、駆動信号発生回路25は、駆動信号補正手段として機能し、ヘッド情報記憶部31からのヘッド情報に基づいて検査用駆動パルスPtを補正する。具体的には、上述したように、第2予備膨張要素p21の時間幅t21、第2膨張ホールド要素p22の時間幅t22、及び第2吐出要素p23の時間幅t23の少なくとも何れかの波形要素を短くする或いは長くすることで、補正後の検査用駆動パルスPtを用いてインクを吐出した際のインク飛翔速度Vmt′が、補正前の検査用駆動パルスPtを基準温度下で使用した際のインクの飛翔速度Vmtに揃うようにしている。つまり、ノズル列の吐出特性の違いに大きく影響を受けることなくすべてのノズル列でインクの飛翔速度が一定に揃うように吐出検査用駆動パルスPtを補正する。例えば、第2予備膨張要素p21の時間幅t21と、第2膨張ホールド要素p22の時間幅t22を、それぞれ補正前よりも短くすることにより、インクの飛翔速度を高める。
For this reason, the drive signal generation circuit 25 functions as drive signal correction means, and corrects the test drive pulse Pt based on the head information from the head
また、駆動信号の補正は、吐出速度を高めて検査感度を高める手法に限らず、検査用駆動パルスPtの駆動電圧Vd(最低電位VLと最高電位VHとの電位差)を補正してもよい。即ち、例えば、ヘッド情報記憶部31に記憶された情報に基づいて、検査用駆動パルスPtの駆動電圧Vdを基準値よりも高めることで、ノズル開口13から吐出されるインクの量を増加させて適正値に揃える。このように、検査用駆動パルスPtの駆動電圧Vdを補正してインクの吐出量を増やす調整を行うことにより、検査感度が高められる。この場合に、例えば、吐出インク量を増やすように駆動電圧Vdを増大させた検査用駆動パルスに、さらに飛翔速度を高めるように、パルスの各要素の時間幅を調整することで、インク量と飛翔速度を共に調整しても良い。
なお、検査用駆動パルスPtの補正については、吐出されるインク量と飛翔速度とのバランスを加味して調整するようにしてもよい。
The correction of the drive signal is not limited to a method of increasing the ejection speed to increase the inspection sensitivity, and the drive voltage Vd (potential difference between the minimum potential VL and the maximum potential VH) of the inspection drive pulse Pt may be corrected. That is, for example, by increasing the drive voltage Vd of the test drive pulse Pt from the reference value based on the information stored in the head
The correction of the inspection drive pulse Pt may be adjusted in consideration of the balance between the ejected ink amount and the flying speed.
ここで、検査用駆動パルスPtによって吐出されるインクの飛翔速度を調整するには、本実施形態で例示した構成には限られない。例えば、第2予備膨張要素p21の時間幅t21、第2膨張ホールド要素p22の時間幅t22、及び第2吐出要素p23の時間幅t23の全ての波形要素を、通常駆動パルスPにおける対応する波形要素の時間幅を基準として変更しても良いし、何れか1つの波形要素の時間幅を変更しても良い。また、例えば、各要素の時間幅を変更することなく基準電位VBを変えることで飛翔速度を調整することも可能である。具体的には、基準電位VBを補正前の基準電位よりも低く設定することで、インクの飛翔速度をより高めることができる。さらに、第2予備膨張要素p21の時間幅t21と第2膨張ホールド要素p22の発生時間t22との合計時間(t21+t22)を補正前後で変えずに、比率t21:t22を変えることで、インクの飛翔速度Vmtを調整することもできる。即ち、t21+t22を維持したまま、発生時間t21を長くし、発生時間t22を短くすることでインクの飛翔速度を高めることができる。 Here, adjusting the flying speed of the ink ejected by the inspection drive pulse Pt is not limited to the configuration exemplified in this embodiment. For example, all the waveform elements of the time width t21 of the second preliminary expansion element p21, the time width t22 of the second expansion hold element p22, and the time width t23 of the second ejection element p23 are represented by the corresponding waveform elements in the normal drive pulse P. The time width of the waveform element may be changed as a reference, or the time width of any one of the waveform elements may be changed. Also, for example, it is possible to adjust the flight speed by changing the reference potential VB without changing the time width of each element. Specifically, the ink flying speed can be further increased by setting the reference potential VB lower than the reference potential before correction. Further, ink flying can be performed by changing the ratio t21: t22 without changing the total time (t21 + t22) of the time width t21 of the second preliminary expansion element p21 and the generation time t22 of the second expansion hold element p22 before and after correction. The speed Vmt can also be adjusted. That is, the ink flying speed can be increased by increasing the generation time t21 and shortening the generation time t22 while maintaining t21 + t22.
また、上記各実施形態では、本発明における駆動パルスの一例として、図3に示す駆動パルスP,Ptを挙げたが、パルスの形状は例示したものに限られない。少なくとも、圧力発生室16を予備的に膨張させる膨張要素と、圧力発生室16の膨張状態を所定時間維持する膨張ホールド要素と、圧力発生室16を収縮させてノズル開口13からインクを吐出させる吐出要素とを有する駆動パルスであれば、任意の波形のものを用いることができる。
In each of the above embodiments, the drive pulses P and Pt shown in FIG. 3 are given as an example of the drive pulse in the present invention. However, the shape of the pulse is not limited to that illustrated. At least an expansion element that preliminarily expands the
次に、上記構成のプリンタ1において、各ノズル開口13からインクが正常に吐出されるか否かの検査である吐出検査ルーチン(吐出検査処理)について説明する。
Next, an ejection inspection routine (ejection inspection process) that is an inspection of whether or not ink is normally ejected from each nozzle opening 13 in the
吐出検査ルーチンを行う吐出検査装置32は、CPU26と共に本発明における吐出検査部として機能するものであり、図5の模式図に示すように、ホームポジションに配置されたキャッピング機構8に設けられた液体受部としてのキャップ部材33と、このキャップ部材33の内部に設けられた検査領域34と、この検査領域34と記録ヘッド2のノズルプレート15(本発明における導電部の一種)との間に電圧を印加する電圧印加回路35と、検査領域34の電圧を検出する電圧検出回路36とから構成される。キャップ部材33は、上面が開放されたトレイ状の部材であり、エラストマー等の弾性部材により作製されている。このキャップ部材33の内部にはインク吸収体37が配設されている。このインク吸収体37は、上側吸収体37aと下側吸収体37bとによって構成され、これらの吸収体37a,37bの間には、メッシュ状の電極部材38が配設されている。上側吸収体37aは、電極部材38と同電位となるように導電性を有するスポンジによって作製されている。このスポンジは、着弾したインク滴が速やかに下方に移動可能な透過性の高いものであり、本実施形態ではエステル系ウレタンスポンジが用いられている。上側吸収体37aの表面が検査領域34に相当する。下側吸収体37bは、上側吸収体37aに比べてインクの保持力が高いものであり、フェルトなどの不織布によって作製されている。電極部材38は、ステンレス鋼等の金属からなる格子状のメッシュとして形成されている。このため、上側吸収体37aに一旦吸収されたインクは格子状の電極部材38の隙間を通って下側吸収体37bに吸収・保持される。
なお、上側吸収体37aと下側吸収体37bの一方あるいは両方は、無くてもよい。
The
One or both of the upper
電圧印加回路35は、電極部材38が正極、記録ヘッド2のノズルプレート15が負極となるようにプリンタ本体の直流電源(例えば数百〔V〕)と抵抗素子(例えば数〔MΩ〕)とを介して両者を電気的に接続している。ここで、電極部材38は、導電性を有する上側吸収体37aと接触しているため、上側吸収体37aの表面すなわち検査領域34も電極部材38と同電位となる。電圧検出回路36は、電極部材38の電圧信号を積分して出力する積分回路40と、この積分回路40から出力された信号を反転増幅して出力する反転増幅回路41と、この反転増幅回路41から出力された信号をA/D変換してコントローラ9側へ出力するA/D変換回路42とを備えている。積分回路40は、複数のインク滴の飛翔・着弾による電圧変化(電気的変化の一種)を積分することにより、より大きな電圧変化として出力するものである。反転増幅回路41は、電圧変化の正負を反転させると共に所定の増幅率で積分回路から出力された信号を増幅して出力するものである。A/D変換回路42は、反転増幅回路41から出力されたアナログ信号をディジタル信号に変換して検出信号としてコントローラ9側に出力する。
The
上記構成の吐出検査装置32を利用した吐出検査ルーチンでは、まず、記録ヘッド2がキャップ部材33の上方に位置付けられると共に、キャップ部材33は、記録ヘッド2から吐出されるインクが検査領域34に着弾可能な位置までキャッピング機構8の昇降機構によって上昇して、検査領域34を記録ヘッド2のノズル形成面(ノズルプレート15)に非接触状態で対向させる。そして、電圧印加回路35によってノズルプレート15と電極部材38との間に電圧を印加した状態で、上述の検査用駆動パルスPtを用いて圧電素子19を駆動することによりノズル開口13からインクが吐出される。本実施形態の場合、ノズルプレート15が負極となっているため、図6(a)に示すように、ノズルプレート15の一部の負電荷がインクに移動し、吐出されたインクは負に帯電する。このインク滴がキャップ部材33の検査領域34に向けて近づくに連れ、静電誘導によって検査領域34(上側吸収体37aの表面)では正電荷が増加する。これにより、ノズルプレート15と電極部材38との間の電圧は、静電誘導によって誘導電流が流れることにより、インクを吐出しない状態における当初の電圧値よりも高くなる。その後、図6(b)に示すように、インク滴が上側吸収体37aに着弾すると、インクの負電荷により上側吸収体37aの正電荷が中和される。この結果、ノズルプレート15と電極部材38との間の電圧は当初の電圧値を下回る。その後、ノズルプレート15と電極部材38との間の電圧は当初の電圧値に戻る。
In the discharge inspection routine using the
図7は、吐出検査装置32の電圧検出回路36から出力される検出信号の波形の一例を示す図である。1ショット分のインク滴による検出信号の振幅は極めて小さいことから、検査時における1つのノズル開口13についてインクを複数回吐出する。これにより、検出信号は、積分回路40によって複数ショット分のインクによる検出電圧の積分値となり、さらに反復増幅回路41によって反転増幅されるため、検査に十分大きな出力波形となる。なお、電圧検出回路36から出力される信号は、反転増幅回路41を経由することから振幅の向きが逆転する。
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a waveform of a detection signal output from the
このようにして、ノズル列14毎に、当該ノズル列14を構成する各ノズル開口13についてそれぞれ吐出検査が順次行われ、吐出検査装置32からの検査結果としての検出信号は、コントローラ9のRAM28に蓄積されていく。このとき、各ノズル群の吐出検査に用いる検査用駆動パルスPtの波形を、ノズル群ごとに異ならせて発生させ、該当するノズル群の圧電素子を駆動する。
コントローラ9のCPU26は、振幅取得部として機能し、受信した検出信号の振幅を取得する。具体的には、検出信号の極大値と極小値を検出し、これらの電位差を当該検出信号の振幅として取得する。そして、CPU26は、検出信号の振幅(検出電圧)に基づいて各ノズル開口13からインクが正常に吐出されているか否かの判定を行う。ここで、ノズル開口13からインクが全く吐出されなかったり、又は、吐出されたインクの量が規定量(設計上の目標とするインク量)よりも極めて少なかったりした場合には、検出信号の振幅が正常時、即ちノズル開口13から規定量のインクが吐出された場合と比べて小さくなるか又はゼロに限りなく近い値となるので、検出信号の振幅が予め定められた閾値を下回るか否かに基づいて、ノズル開口13からインクが正常に吐出されているか否かの判定することができる。
In this manner, for each
The
図8は、インクの飛翔速度(検査用駆動パルスPtを用いて吐出したときのインクの飛翔速度Vmt)と検出信号の振幅(検出電圧(V))との関係を示すグラフである。同図に示すように、検出電圧(V)は、インクの飛翔速度に依存しており、飛翔速度が高いほど検出電圧(V)も高くなる傾向にある。ここで、一定間隔xの電極間(つまり、本実施形態の場合、ノズルプレート15と検査領域34との間)の電界中を電荷を持ったインクが速度Vmtで移動して検査領域34に着弾した際において、時間dtで電荷がdQ変化したとすると、そのときに流れる電流Iは、以下の式(1)で表される。なお、ここでは電流の方向(正負)については考慮していない。
I=Vmt×dQ/dx …(1)
したがって、上記式(1)より、インクの飛翔速度Vmtが高い程、生じる電流Iが大きくなるため、これに伴って検出電圧(V)も高くなる。
FIG. 8 is a graph showing the relationship between the ink flying speed (ink flying speed Vmt when ejected using the inspection drive pulse Pt) and the amplitude of the detection signal (detection voltage (V)). As shown in the figure, the detection voltage (V) depends on the flying speed of the ink, and the detection voltage (V) tends to increase as the flying speed increases. Here, the charged ink moves at a velocity Vmt in the electric field between the electrodes at a constant interval x (that is, in the case of the present embodiment, between the
I = Vmt × dQ / dx (1)
Therefore, from the above equation (1), the higher the ink flying speed Vmt, the larger the generated current I. Accordingly, the detected voltage (V) also increases.
本発明に係るプリンタ1では、通常の印刷時よりもインクの飛翔速度Vmtを高めることができる検査用駆動パルスPtを用いて吐出検査ルーチンを行うので、通常駆動パルスPを用いて吐出検査を行う構成と比較して、検出信号の振幅(検出電圧(V))を大きくすることが可能となる。これにより、検出感度を向上させることができ、吐出の有無の判定精度を向上させることが可能となる。また、検出信号の振幅(検出電圧(V))を高めることができるので、検査時における1つのノズル開口13についてのインク吐出回数を低減することができる。その結果、吐出検査で消費するインクの量を削減することが可能となる。
In the
また、本発明に係るプリンタ1では、吐出検査用駆動パルスPtの波形をノズル列ごとに異ならせてノズル列の吐出特性を補完すべく検査用駆動パルスを補正するので、吐出特性の低いノズル列であっても前記補完によって判定精度の低下を抑制することが可能となる。即ち、吐出検査用駆動パルスPtを用いて吐出した際のインクの飛翔速度Vmtを高めてすべてのノズル列の速度を一定範囲に揃えるので、ノズル列間のインクの飛翔速度の差を小さくして、吐出判定精度の向上に寄与することが可能となる。
また、吐出特性に劣るノズル列について吐出検査用駆動パルスPtの駆動電圧Vdを補正するなどして吐出特性の底上げを行うので、飛翔が不安定になることもなく、記録ヘッド全体、すなわち、すべてのノズル列で吐出判定精度を向上させることが可能となる。
Further, in the
Further, since the ejection characteristics are raised by correcting the drive voltage Vd of the ejection test drive pulse Pt for the nozzle row inferior in ejection characteristics, the entire recording head, that is, all of the recording heads are obtained without instability. It is possible to improve the ejection determination accuracy with this nozzle row.
なお、実際には、吐出インク量の変化に伴う検出信号の振幅(検出電圧V)の変動は、飛翔速度Vmtの変化に伴う振幅の変動に比べて小さい。そこで、検査用駆動パルスPtを通常駆動パルスPとは別々に具備する場合は、検査用駆動パルスPtは、温度に応じてインク吐出量を揃える調整はせずに、飛翔速度のみを揃えるよう調整したものであっても良い。また、印刷処理に使用する通常駆動パルスは、少なくとも、温度に応じてインク吐出量を揃えるよう調整するのがよい。 Actually, the fluctuation of the detection signal amplitude (detection voltage V) accompanying the change in the ejected ink amount is smaller than the fluctuation of the amplitude accompanying the change in the flying speed Vmt. Therefore, when the test drive pulse Pt is provided separately from the normal drive pulse P, the test drive pulse Pt is adjusted so that only the flight speed is adjusted without adjusting the ink discharge amount according to the temperature. It may be what you did. Further, it is preferable that the normal drive pulse used for the printing process is adjusted so that the ink discharge amount is aligned at least according to the temperature.
一方、検査用駆動パルスPtを通常駆動パルスPと共通に使用する構成としても良い。この場合は、吐出インク量が変動すると印刷品質低下を招く為、インク吐出量の調整及び飛翔速度の調整を行ない、検出信号の振幅の変動を調整することが望ましい。この場合において、飛翔速度は、所望の印刷品質が得られるように、飛翔方向の曲がりや、サテライトのミスト化が発生しないような飛翔速度において、可能な範囲で速い飛翔速度に揃えることが望ましい。 On the other hand, the test drive pulse Pt may be used in common with the normal drive pulse P. In this case, if the amount of ejected ink fluctuates, the print quality is lowered. Therefore, it is desirable to adjust the variation in the amplitude of the detection signal by adjusting the ink ejecting amount and the flying speed. In this case, it is desirable that the flying speed is set to a flying speed that is as fast as possible at a flying speed at which the bending in the flying direction and the mist formation of the satellite do not occur so that a desired print quality can be obtained.
また、吐出検査用駆動パルスは、ノズル群のノズル開口から吐出される液体の種類に応じてノズル群ごとに異ならせてもよい。例えば、比較的粘性の低い種類のインクについては標準的な吐出検査用駆動パルスを供給することとし、このインクよりも粘性の高いインクについては標準的な吐出検査用駆動パルスとは異なる補正した吐出検査用駆動パルスを供給して飛翔速度が揃うようにしてもよい。この様に構成すると、液体の種類に起因する吐出特性を補完することができ、すべての色彩のインクで同じように効率良く検査することができる。 The ejection inspection drive pulse may be different for each nozzle group depending on the type of liquid ejected from the nozzle opening of the nozzle group. For example, a standard ejection test drive pulse is supplied for a relatively low-viscosity ink, and a corrected ejection different from the standard ejection test drive pulse is used for an ink having a higher viscosity than this ink. Inspection drive pulses may be supplied so that the flight speeds are uniform. With this configuration, it is possible to supplement the ejection characteristics resulting from the type of liquid, and it is possible to inspect all colors of ink in the same way.
粘性の異なる複数種類のインクとしては、同じタイプのインクであってインクの色の異なるインク(例えば、ブラックインクとカラーインク)であってもよいし、異なるタイプのインク(例えば、染料インクや顔料インク)であってもよいし、その他のタイプのインクであって粘性の異なるインクであってもよい。 The plurality of types of inks having different viscosities may be the same type of ink and different ink colors (for example, black ink and color ink), or different types of ink (for example, dye ink and pigment). Ink) or other types of inks with different viscosities.
また、インクの種類によって前記検査電圧が異なる原因は、上述のインクの粘性には限らない。図6に示すように、電荷をもったインク滴が電界中を移動することによって検出電圧が発生するため、インクの飛翔速度が変わらない場合であっても、インクの導電性によっても、得られる検出電圧の大きさが異なってくる。このため、インクの種類は、導電性の異なるインク(例えば、水系インクや油系インク)であってもよい。 The reason why the inspection voltage varies depending on the type of ink is not limited to the viscosity of the ink. As shown in FIG. 6, since a detection voltage is generated by the movement of an ink droplet having a charge in an electric field, even if the flying speed of the ink does not change, it can be obtained depending on the conductivity of the ink. The magnitude of the detection voltage is different. For this reason, the type of ink may be ink with different conductivity (for example, water-based ink or oil-based ink).
さらに、各ノズル群ごとに吐出される液体の種類が異なる場合に限らず、同じ液体を吐出する場合であっても、ノズル群ごとに製造工程において工程や部品についてまとめて製造している場合、ノズル群ごとに吐出特性が異なる場合があり、特にノズル群ごとにTcが異なる場合、液体飛翔速度が異なり、検出電圧の大きさが異なってくる。そこで、ノズル群ごとの吐出特性の固体差に応じて、ノズル群ごとに検査用駆動パルスPtを変えても良い。つまり、ノズル群によって、固体差あるいは吐出する液体種類のために、検出電圧の大きさが異なるのに対して、検査用駆動パルスPtを変えることで、検出電圧の大きさを合わせようとするものである。
なお、少なくとも2つのノズル群について、ノズル群ごとに検査用駆動パルスPtを変えればよい。
Furthermore, not only when the type of liquid discharged for each nozzle group is different, but even when discharging the same liquid, when manufacturing processes and parts together in the manufacturing process for each nozzle group, There are cases where the ejection characteristics differ from nozzle group to nozzle group, and in particular, when Tc varies from nozzle group to liquid group, the liquid flying speed differs and the magnitude of the detection voltage varies. Therefore, the inspection drive pulse Pt may be changed for each nozzle group in accordance with the individual difference in ejection characteristics for each nozzle group. That is, the magnitude of the detection voltage differs depending on the nozzle group due to the difference in solids or the type of liquid to be ejected, but the magnitude of the detection voltage is adjusted by changing the inspection drive pulse Pt. It is.
For at least two nozzle groups, the inspection drive pulse Pt may be changed for each nozzle group.
なお、本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて種々の変形が可能である。
例えば、上記実施形態では、本発明における液体受部として、キャッピング機構8のキャップ部材33を用いる構成を例示したが、これには限らず、吐出検査専用に独立した液体受部を設けるようにしても良い。
さらに、上記実施形態では、電極部材38が正極、記録ヘッド2のノズルプレート15が負極となるように両者を電気的に接続した例を示したが、この例には限られない。両者の正負を逆転させる構成とすることも可能である。また、正極と負極の一方が、電位が略ゼロであるGND電位(接地電位)となっていてもよい。また、記録ヘッドにおける導電部としてはノズルプレート15に限らず、導電性を有し、且つ、記録ヘッド2内のインクに接触する部分を有するものであれば他の部材でもよい。また、キャップ部材33における電極部材38に、電気的変化を検出する電圧検出回路を接続する構成を例示したが、記録ヘッドにおける導電部に、電圧検出回路を接続してもよい。
In addition, this invention is not limited to above-described embodiment, A various deformation | transformation is possible based on description of a claim.
For example, in the above embodiment, the configuration using the
Further, in the above-described embodiment, the example in which the
また、上記実施形態では、本発明における吐出駆動部として所謂縦振動モードの圧電素子38を例示したが、これに限定されるものではない。例えば、所謂撓み振動モードの圧電素子のように、圧力発生室16毎に設けられるものであってもよい。さらに、圧電素子に限らず、発熱素子等の他の吐出駆動部を用いることもできる。
In the above embodiment, the so-called longitudinal vibration
また、本発明は、上記プリンタ以外の液体吐出装置にも適用できる。例えば、ディスプレー製造装置、電極製造装置、チップ製造装置等にも本発明を適用することができる。 The present invention can also be applied to liquid ejection devices other than the printer. For example, the present invention can be applied to a display manufacturing apparatus, an electrode manufacturing apparatus, a chip manufacturing apparatus, and the like.
1…プリンタ,2…記録ヘッド,13…ノズル開口,15…ノズルプレート,16…圧力発生室,19…圧電素子,25…駆動信号発生回路,32…吐出検査装置,33…キャップ部材,34…検査領域,35…電圧印加回路,36…電圧検出回路,37…インク吸収体,38…電極部材
DESCRIPTION OF
Claims (8)
吐出駆動部を駆動する駆動パルスを発生する駆動信号発生部と、
前記液体吐出ヘッドのノズル形成面に対して対向配置され、前記ノズル開口から吐出された液体を受ける液体受部と、
前記液体吐出ヘッドの導電部と液体受部との間に電圧を印加した状態で、ノズル開口から液体受部に向けて液体を吐出したときの前記導電部と液体受部との間における電気的変化を検出することで、ノズル開口からの液体の吐出の有無を検査する吐出検査部と、を備え、
前記駆動信号発生部は、前記吐出検査部による吐出検査処理で用いられる吐出検査用駆動パルスを前記ノズル群ごとに異ならせて発生可能であって、ノズル群ごとに吐出検査用駆動パルスを異ならせて発生することを特徴とする液体吐出装置。 A plurality of nozzle groups each having a plurality of nozzle openings, and a liquid discharge head that discharges liquid from the nozzle openings by driving the discharge drive unit;
A drive signal generator for generating a drive pulse for driving the ejection driver;
A liquid receiving portion that is disposed opposite to the nozzle forming surface of the liquid discharge head and receives the liquid discharged from the nozzle opening;
Electricity between the conductive portion and the liquid receiving portion when the liquid is discharged from the nozzle opening toward the liquid receiving portion with a voltage applied between the conductive portion and the liquid receiving portion of the liquid discharge head. A discharge inspection unit that inspects whether or not liquid is discharged from the nozzle opening by detecting a change, and
The drive signal generation unit can generate the ejection inspection drive pulse used in the ejection inspection process by the ejection inspection unit for each nozzle group, and can vary the ejection inspection drive pulse for each nozzle group. A liquid discharge apparatus generated by
前記駆動信号発生部は、前記膨張要素、前記膨張ホールド要素、及び前記吐出要素の少なくとも何れか1つの時間幅を変更することで、当該吐出検査用駆動パルスを用いて吐出した際の前記電気的変化を高めることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の液体吐出装置。 The ejection test drive pulse includes an expansion element that expands a pressure generation chamber that communicates with the nozzle opening, an expansion hold element that maintains the expansion state of the pressure generation chamber by the expansion element for a certain period of time, and contracts the expanded pressure generation chamber And a discharge element that discharges liquid from the nozzle opening,
The drive signal generation unit changes the time width of at least one of the expansion element, the expansion hold element, and the discharge element, thereby discharging the electrical when the discharge inspection drive pulse is used. The liquid ejection device according to claim 1, wherein the change is enhanced.
ノズル群ごとに、吐出検査処理で用いられる吐出検査用駆動パルスを他のノズル群とは異ならせて駆動することを特徴とする吐出検査方法。 A liquid receiving portion that receives the liquid discharged from the nozzle opening is disposed opposite to the nozzle forming surface of the liquid discharge head that discharges liquid from each of the plurality of nozzle openings constituting the nozzle group by driving the discharge driving portion. In a state where a voltage is applied between the conductive portion of the liquid discharge head and the liquid receiving portion, the liquid is discharged from the nozzle opening toward the liquid receiving portion between the conductive portion and the liquid receiving portion. A discharge inspection method for inspecting each nozzle group for the presence or absence of liquid discharge from a nozzle opening by detecting an electrical change,
A discharge inspection method, characterized in that, for each nozzle group, a drive pulse for discharge inspection used in the discharge inspection process is driven differently from other nozzle groups.
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