JP2016074100A - Droplet discharge device, droplet discharge method, and program - Google Patents
Droplet discharge device, droplet discharge method, and program Download PDFInfo
- Publication number
- JP2016074100A JP2016074100A JP2014204510A JP2014204510A JP2016074100A JP 2016074100 A JP2016074100 A JP 2016074100A JP 2014204510 A JP2014204510 A JP 2014204510A JP 2014204510 A JP2014204510 A JP 2014204510A JP 2016074100 A JP2016074100 A JP 2016074100A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- drive waveform
- residual vibration
- piezoelectric element
- control unit
- drive
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Ink Jet (AREA)
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
Description
本発明は、液滴吐出装置、液滴吐出方法、及びプログラムに関する。 The present invention relates to a droplet discharge device, a droplet discharge method, and a program.
プリンタ、ファクシミリ、複写装置等の画像記録装置或いは画像形成装置として、例えば、インクジェット記録装置が知られている。インクジェット記録装置は、インク液滴を吐出する複数のノズルと、各ノズルに連通する圧力室と、圧力室内のインクを加圧する圧電素子、等を有するインクジェット記録ヘッドにより、記録媒体（紙、金属、木材、等）に、所望の文字、図形、等を形成する。 For example, an ink jet recording apparatus is known as an image recording apparatus or an image forming apparatus such as a printer, a facsimile machine, and a copying apparatus. An ink jet recording apparatus includes a plurality of nozzles that discharge ink droplets, a pressure chamber that communicates with each nozzle, a piezoelectric element that pressurizes ink in the pressure chamber, and the like. Desired characters, figures, etc. are formed on wood, etc.).
インクジェット記録ヘッドのメンテナンス等のため、ヘッドの駆動制御基板を交換する際、部品の特性ばらつき等により、圧電素子に印加する駆動電圧がばらつき、各ノズルから吐出するインク液滴の吐出特性が、基板交換後に悪化することがある。特許文献１に記載の液滴吐出装置では、基板交換後に生じる液滴吐出量のばらつきを補正するために、各ノズルからインク液滴を吐出させ、吐出特性を測定している。
When replacing the drive control board of the head for maintenance of the ink jet recording head, etc., the drive voltage applied to the piezoelectric element varies due to component characteristic variations, etc., and the ejection characteristics of the ink droplets ejected from each nozzle are May worsen after replacement. In the droplet discharge device described in
しかしながら、液滴吐出装置において、インクを消費すること無く、駆動制御基板の交換に基づく吐出特性の変動を抑え、高画質な画像を得ることは困難である。 However, in the droplet discharge device, it is difficult to obtain a high-quality image by suppressing fluctuations in discharge characteristics due to replacement of the drive control board without consuming ink.
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、インクを消費すること無く、駆動制御基板の交換に基づく吐出特性の変動を抑え、高画質な画像を得られる液滴吐出装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and provides a droplet discharge device that can suppress a change in discharge characteristics based on replacement of a drive control board and obtain a high-quality image without consuming ink. The purpose is to do.
本実施の形態の液滴吐出装置は、駆動波形信号に基づいて、圧電素子に印加する駆動波形を生成する駆動波形生成部と、駆動波形印加後の、圧電素子に発生する残留振動を検知する残留振動検知部と、駆動波形生成部交換前の残留振動検知部の基準出力を、記憶する記憶部と、駆動波形生成部交換後の残留振動検知部の出力と、基準出力との差分に基づいて、駆動波形信号を補正する制御部と、を有することを要件とする。 The droplet discharge device according to the present embodiment detects, based on the drive waveform signal, a drive waveform generation unit that generates a drive waveform to be applied to the piezoelectric element, and residual vibration generated in the piezoelectric element after the drive waveform is applied. Based on the difference between the reference output of the residual vibration detection unit and the reference output of the residual vibration detection unit before replacement of the drive waveform generation unit, the storage unit, the output of the residual vibration detection unit after replacement of the drive waveform generation unit And a control unit that corrects the drive waveform signal.
本実施の形態によれば、インクを消費すること無く、駆動制御基板の交換に基づく吐出特性の変動を抑え、高画質な画像を得られる液滴吐出装置を提供することができる。 According to the present embodiment, it is possible to provide a droplet discharge device that can suppress a change in discharge characteristics based on replacement of a drive control board and obtain a high-quality image without consuming ink.
以下、図面及び表を参照して発明を実施するための形態について説明する。各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。 Hereinafter, embodiments for carrying out the invention will be described with reference to the drawings and tables. In the drawings, the same components are denoted by the same reference numerals, and redundant description may be omitted.
本明細書において、圧力室内のインクを加圧する圧力発生素子として、圧電素子を用いる場合について説明する。 In this specification, a case where a piezoelectric element is used as a pressure generating element that pressurizes ink in a pressure chamber will be described.
〈第１の実施の形態〉
＜インクジェット記録装置＞
図１は、本実施の形態に係るオンデマンド方式におけるライン走査型のインクジェット記録装置の一例を示す概略構成図である。
<First Embodiment>
<Inkjet recording apparatus>
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an example of a line scanning ink jet recording apparatus in an on-demand system according to the present embodiment.
図１に示すように、インクジェット記録装置１００は、記録媒体供給部１１１と記録媒体回収部１１２との間に配置され、記録手段１０１、記録手段１０１に対向して設けられるプラテン１０２、乾燥手段１０３、維持・回復手段１１４、記録媒体搬送装置、等を含む。
As shown in FIG. 1, an
連続する記録媒体（ロール紙、連続紙、等とも称される）１１３は、記録媒体供給部１１１から高速で繰り出され、記録媒体回収部１１２により巻き取り回収される。
A continuous recording medium (also called roll paper, continuous paper, etc.) 113 is fed out from the recording
記録手段１０１は、ノズル（印字ノズル）が印刷幅全域に配置されるライン状のインクジェット記録ヘッドを有する。カラー印刷は、クロ、シアン、マゼンダ、イエローの各色のインクジェット記録ヘッドにより行われる。各インクジェット記録ヘッドのノズル面は、プラテン１０２上に、所定の隙間を保って支持されている。記録手段１０１は、記録媒体搬送装置の搬送速度に同期してインク液滴の吐出を行うことで、記録媒体１１３の印刷面に、カラー画像を形成する。乾燥手段１０３は、記録媒体１１３に印刷されたインクが、他の部分へ付着することを防止するために、インクの乾燥・定着を行う。乾燥手段１０３としては、非接触式の乾燥装置を用いても良いし、接触式の乾燥装置を用いても良い。
The recording means 101 has a line-shaped inkjet recording head in which nozzles (print nozzles) are arranged over the entire printing width. Color printing is performed by inkjet recording heads of each color of black, cyan, magenta, and yellow. The nozzle surface of each ink jet recording head is supported on the
維持・回復手段１１４は、インクジェット記録装置１００に搭載されるインクジェット記録ヘッドモジュールに、適切な維持・回復動作を施し、インクジェット記録ヘッドの吐出性能を回復させる。
The maintenance / recovery means 114 performs an appropriate maintenance / recovery operation on the ink jet recording head module mounted on the ink
記録媒体搬送装置は、記録媒体供給部１１１から供給される記録媒体１１３の幅方向の位置決めを行う規制ガイド１０４、従動ローラ及び駆動ローラで構成され、記録媒体１１３の張力を一定に保つインフィード部１０５、記録媒体１１３の張力に応じて上下し、位置信号を出力するダンサローラ１０６、記録媒体１１３の蛇行を制御するＥＰＣ（Ｅｄｇｅ Ｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ）１０７、蛇行量のフィードバックに使用される蛇行量検出器１０８、従動ローラ及び駆動ローラで構成され、記録媒体１１３を設定速度で搬送するために一定速度で回転するアウトフィード部１０９、従動ローラ及び駆動ローラで構成され、記録媒体１１３を装置外に排紙するプラー１１０、等を含む。記録媒体搬送装置は、ダンサローラ１０６の位置検出を行い、インフィード部１０５の回転を制御することで、搬送中の記録媒体１１３の張力を一定に保つ、張力制御型の搬送装置である。
The recording medium conveyance device includes a
ライン走査型のインクジェット記録装置１００は、スターフラッシング動作、ラインフラッシング動作（例えば、Ａ４用紙境界での空吐出動作）を行うことで、増粘インクを排出する。スターフラッシング動作は、低湿環境、印字デューティの小さい画像では、捨て打ち効果が十分に得られ難いというデメリットがある一方、損紙が発生しないというメリットがある。ラインフラッシング動作は、インク液滴を吐出させた領域を、後に切断する必要があるため、損紙が発生するというデメリットがある一方、強力な捨て打ちができるというメリットがある。
The line scanning ink
＜インクジェット記録ヘッドモジュール＞
図２は、インクジェット記録装置１００に搭載されるインクジェット記録ヘッドモジュールの一例を示す概略側面図である。
<Inkjet recording head module>
FIG. 2 is a schematic side view showing an example of an ink jet recording head module mounted on the ink
図２に示すように、インクジェット記録ヘッドモジュール（液滴吐出装置）２００は、駆動制御基板２１０、インクジェット記録ヘッド２２０、ケーブル２３０、等を含む。
As shown in FIG. 2, the ink jet recording head module (droplet discharge device) 200 includes a
駆動制御基板２１０には、制御部２１１、駆動波形生成部２１２、記憶手段２１３、等が搭載される。駆動制御基板２１０（例えば、駆動波形生成部２１２を構成する何れかの素子）は、故障時、メンテナンス時、等に、適宜交換される。インクジェット記録ヘッド２２０は、ヘッド基板２２１、残留振動検知基板２２２、ヘッド駆動ＩＣ基板２２３、インクタンク２２４、剛性プレート２２５、等を含む。ケーブル２３０は、駆動制御基板側コネクタ２３１及びヘッド側コネクタ２３２と接続され、駆動制御基板２１０とヘッド基板２２１との間のアナログ信号通信、デジタル信号通信を担う。
A
ライン走査型のインクジェット記録装置１００において、１又は複数のインクジェット記録ヘッド２２０は、記録媒体１１３の搬送方向に対して垂直な方向に配置される。ライン走査型のインクジェット記録ヘッド２２０から記録媒体１１３へとインク液滴を吐出させることで、高速な画像形成が可能となる。なお、本実施の形態に係る液滴吐出装置は、１又は複数のインクジェット記録ヘッドを、記録媒体１１３の搬送方向に対して垂直な方向へ移動させて画像を形成するシリアル走査型のインクジェット記録装置、等にも適用可能である。
In the line scanning ink
ここで、ヘッドの吐出特性について説明する。故障時、メンテナンス時、等において、駆動制御基板を交換する際、基板内部品の特性ばらつき、パターン幅のばらつき、基板の製造メーカ変更、等に伴って、圧電素子に印加する駆動電圧がばらつくことがある。この結果、インクの吐出速度がノズル毎に変動し、各ノズルから吐出するインク液滴の吐出特性が、基板交換後に悪化する問題がある。従って、液滴吐出装置において、インクの消費を極力少なくしつつ、駆動制御基板の交換前後（例えば、駆動波形生成部交換前と駆動波形生成部交換後）に生じる吐出特性の変動を、できるだけ抑えることが望まれる。 Here, the ejection characteristics of the head will be described. When replacing the drive control board in the event of a failure, maintenance, etc., the drive voltage applied to the piezoelectric element varies due to variations in the characteristics of the components on the board, variations in the pattern width, changes in the board manufacturer, etc. There is. As a result, there is a problem that the ink ejection speed varies from nozzle to nozzle, and the ejection characteristics of the ink droplets ejected from each nozzle deteriorate after the substrate is replaced. Therefore, in the droplet discharge device, while minimizing the ink consumption, the fluctuations in the discharge characteristics that occur before and after replacement of the drive control board (for example, before and after replacement of the drive waveform generation unit) are suppressed as much as possible. It is desirable.
詳細は後述するが、本実施の形態に係る液滴吐出装置は、圧電素子に、ノズルからインクを吐出させない程度の駆動電圧を印加し、該圧電素子に発生する残留振動を検知する。そして、該装置は、基板交換前における残留振動検知部の出力（基準出力）と、基板交換後における残留振動検知部の出力との差分に基づいて、基板交換後の駆動波形信号（駆動波形データ）を補正する。これにより、該装置は、インクを消費すること無く、駆動制御基板の交換前後に生じる吐出特性の変動を抑え、高画質な画像を得ることができる。 Although details will be described later, the droplet discharge device according to the present embodiment applies a drive voltage to the piezoelectric element so as not to discharge ink from the nozzle, and detects residual vibration generated in the piezoelectric element. Then, the apparatus determines the drive waveform signal (drive waveform data after the substrate replacement) based on the difference between the output (reference output) of the residual vibration detection unit before the substrate replacement and the output of the residual vibration detection unit after the substrate replacement. ) Is corrected. As a result, the apparatus can obtain a high-quality image without consuming ink and suppressing fluctuations in ejection characteristics occurring before and after replacement of the drive control board.
図３は、インクジェット記録装置１００に搭載される記録手段１０１におけるヘッド部の一例を示す拡大平面図である。
FIG. 3 is an enlarged plan view showing an example of a head portion in the recording means 101 mounted on the ink
記録手段１０１は、クロ用ヘッドアレー１０１Ｋ、シアン用ヘッドアレー１０１Ｃ、マゼンダ用ヘッドアレー１０１Ｍ、イエロー用ヘッドアレー１０１Ｙを含み、各色のヘッドアレーは、複数のインクジェット記録ヘッド２２０を含む。クロ用ヘッドアレー１０１Ｋは、クロのインク液滴を吐出し、シアン用ヘッドアレー１０１Ｃは、シアンのインク液滴を吐出し、マゼンダ用ヘッドアレー１０１Ｍは、マゼンダのインク液滴を吐出し、イエロー用ヘッドアレー１０１Ｙは、イエローのインク液滴を吐出する。
The recording means 101 includes a
各色のヘッドアレー（１０１Ｋ、１０１Ｃ、１０１Ｍ、１０１Ｙ）は、記録媒体１１３の搬送方向に対して平行な方向に配置される。複数のインクジェット記録ヘッド２２０は、記録媒体１１３の搬送方向に対して垂直な方向に配置される。複数のインクジェット記録ヘッドをアレー化することにより、印刷領域の幅を広域化できる。
The head arrays (101K, 101C, 101M, 101Y) for each color are arranged in a direction parallel to the conveyance direction of the
図４は、ヘッド部におけるインクジェット記録ヘッド２２０の拡大底面図である。
FIG. 4 is an enlarged bottom view of the ink
インクジェット記録ヘッド２２０は、複数のノズル２０を含み、複数のノズル２０は、記録媒体１１３の搬送方向に対して垂直な方向に、千鳥状に配置される。複数のノズルを千鳥状に配置することにより、印刷領域を高解像度化できる。
The
なお、本実施の形態では、インクジェット記録ヘッド２２０を、１列につき４個配置し、ノズル２０を、１列につき３２個、且つ２列の千鳥状に配置する構成を一例として示すが、列の数、各列に配置される個数は、特に限定されるものではない。
In this embodiment, a configuration in which four inkjet recording heads 220 are arranged in one row and
＜インクジェット記録ヘッド＞
図５は、インクジェット記録装置１００に搭載されるインクジェット記録ヘッド２２０の一例を示す斜視図である。
<Inkjet recording head>
FIG. 5 is a perspective view showing an example of an ink
図５に示すように、インクジェット記録ヘッド２２０は、ノズルプレート２１、圧力室プレート２２、リストリクタプレート２３、ダイアフラムプレート２４、剛性プレート２２５、圧電素子群２６、等を含む。圧電素子群２６は、支持部材３４、複数の圧電素子３５、圧電素子接続基板３６、圧電素子駆動ＩＣ３７、等を含む。
As shown in FIG. 5, the
ノズルプレート２１には、複数のノズル２０が形成され、圧力室プレート２２には、各ノズル２０に対応する圧力室２７が形成される。リストリクタプレート２３には、圧力室２７と共通インク流路２８とを連通し、圧力室２７へのインク流量を制御するリストリクタ２９が形成され、ダイアフラムプレート２４には、振動板（弾性壁）３０及びフィルタ３１が形成される。これらのプレートが、順次重ねられ、位置決めされて接合されることにより流路板が形成される。流路板は、剛性プレート２２５と接合され、フィルタ３１と共通インク流路２８の開口部３２とが対向し、圧電素子群２６は、開口部３２に挿入される。インク導入パイプ３３の上側開口端は、共通インク流路２８に接続され、インク導入パイプ３３の下側開口端は、インクを充填したヘッドタンクに接続される。
A plurality of
支持部材３４の表面には、複数の圧電素子３５が形成され、圧電素子３５の自由端は、振動板３０に接着固定される。圧電素子接続基板３６の表面には、圧電素子駆動ＩＣ３７が形成され、圧電素子３５と圧電素子接続基板３６とは電気的に接続される。圧電素子３５は、駆動波形生成部により生成される駆動波形（例えば、駆動電圧波形）に基づいて、圧電素子駆動ＩＣ３７により制御される。圧電素子駆動ＩＣ３７は、上位コントローラから伝送される画像データ、制御部２１１から出力されるタイミング信号、等に基づいて、制御される。
A plurality of
なお、図５では、図面の簡略化のため、ノズル２０、圧力室２７、リストリクタ２９、圧電素子３５、等を実際より少ない個数で図示している。
In FIG. 5, the
＜残留振動の検知＞
図６乃至図１５を用いて、本実施の形態に係る液滴吐出装置における残留振動検知の一例について説明する。
<Detection of residual vibration>
An example of residual vibration detection in the droplet discharge device according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.
図６は、インクジェット記録ヘッド２２０における圧力室内のインクに発生する残留振動を示す動作概念図である。図６（Ａ）はインク液滴吐出中、図６（Ｂ）はインク液滴吐出後であり、両図により圧力室内に発生する圧力変化が模式的に示されている。
FIG. 6 is an operation conceptual diagram showing residual vibration generated in the ink in the pressure chamber in the
図７は、駆動波形印加期間及び残留振動波形発生期間の一例を示す概略図である。横軸は時間［ｓ］、縦軸は電圧［Ｖ］を示す。駆動波形印加期間は、図６（Ａ）に対応し、残留振動波形発生期間は、図６（Ｂ）に対応する。 FIG. 7 is a schematic diagram illustrating an example of a drive waveform application period and a residual vibration waveform generation period. The horizontal axis represents time [s], and the vertical axis represents voltage [V]. The drive waveform application period corresponds to FIG. 6A, and the residual vibration waveform generation period corresponds to FIG.
図６（Ａ）に示すように、圧電素子３５（具体的には、圧電素子接続基板３６の電極）に、駆動波形生成部２１２より生成される駆動波形が印加されると、圧電素子３５は、伸縮する。圧電素子３５から、振動板３０を介して、圧力室２７内のインクへと伸縮力が働き、圧力室２７内に圧力変化が生じることで、ノズル２０からインク液滴が吐出する。例えば、駆動波形の立ち下げ動作により、圧力室２７内の圧力は低くなり、駆動波形の立ち上げ動作により、圧力室２７内の圧力は高くなる（図７に示す駆動波形印加期間参照）。
As shown in FIG. 6A, when the drive waveform generated by the
図６（Ｂ）に示すように、圧電素子３５に、駆動波形が印加された後（インク液滴吐出後）、圧力室２７内のインクには、残留圧力振動が発生し、圧力室２７内のインクから、振動板３０を介して、圧電素子３５へと残留圧力波が伝播する。残留圧力波の残留振動波形は、減衰振動波形となる（図７に示す残留振動波形発生期間参照）。この結果、圧電素子３５（具体的には、圧電素子接続基板３６の電極）に、残留振動電圧が誘起される。残留振動検知部は、残留振動電圧を検知し、検知結果（例えば、ピーク値で固定された残留振動波形の振幅値をＡＤ変換したデジタル信号）を残留振動検知部の出力として、制御部２１１へと出力する。
As shown in FIG. 6B, after a drive waveform is applied to the piezoelectric element 35 (after ink droplet ejection), residual pressure vibration occurs in the ink in the
このように、本実施の形態に係る液滴吐出装置において、残留振動検知部は、圧電素子の伸縮に基づいて残留振動を検知し、制御部は、駆動制御基板交換前後における残留振動検知部の出力差分に基づいて、駆動波形データを補正する。これにより、本実施の形態に係る液滴吐出装置は、基板交換前後に生じる駆動波形（例えば、駆動電圧波形）のばらつきを抑制し、各ノズルの吐出特性を適正に保つことができる。 As described above, in the droplet discharge device according to the present embodiment, the residual vibration detection unit detects the residual vibration based on the expansion and contraction of the piezoelectric element, and the control unit detects the residual vibration detection unit before and after the drive control board replacement. The drive waveform data is corrected based on the output difference. Thereby, the droplet discharge device according to the present embodiment can suppress variations in drive waveforms (for example, drive voltage waveforms) that occur before and after substrate replacement, and can maintain the discharge characteristics of each nozzle appropriately.
次に、図８及び図１１を用いて、残留振動波形の振幅値から減衰振動の減衰比を算出する過程と、吐出異常の有無を判定するための残留振動波形の振幅値について、説明する。 Next, the process of calculating the damping ratio of the damped vibration from the amplitude value of the residual vibration waveform and the amplitude value of the residual vibration waveform for determining the presence or absence of ejection abnormality will be described with reference to FIGS.
減衰振動の理論式は、ｘを時刻に対する減衰振動変位、ｘ０を初期変位、ζを減衰比、ω０を固有振動周波数、ωｄを減衰系の固有振動周波数、ｖ０を初期変化量、ｔを時刻として、数１で表せる。 The theoretical expression of the damped vibration is as follows: x is the damped vibration displacement with respect to time, x 0 is the initial displacement, ζ is the damping ratio, ω 0 is the natural vibration frequency, ω d is the natural vibration frequency of the damping system, and v 0 is the initial change amount, t can be expressed by the following equation (1).
対数減衰率δは、振幅変化の割合を対数化し、ｍで除することにより、１周期分あたりで平均化した値であるため、減衰比ζは、対数減衰率δを用いて、数４で表せる。 Since the logarithmic attenuation rate δ is a value averaged per one period by logarithmizing the rate of amplitude change and dividing by m, the attenuation ratio ζ is expressed by Equation 4 using the logarithmic attenuation rate δ. I can express.
従って、数１〜数４より、減衰振動の減衰比ζを算出する為には、対数減衰率δを求めれば良く、対数減衰率δを求める為には、少なくとも２箇所の残留振動波形の振幅値を認識すれば足りることがわかる。
Therefore, in order to calculate the damping ratio ζ of the damped vibration from the
ここで、図９を用いて、駆動制御基板２１０の交換前後における残留振動波形について説明する。図９は、駆動波形印加期間及び残留振動波形発生期間の一例を示す概略図である。横軸は時間［ｓ］、縦軸は電圧［Ｖ］を示す。駆動波形印加期間は、図６（Ａ）に対応し、残留振動波形発生期間は、図６（Ｂ）に対応する。
Here, the residual vibration waveform before and after replacement of the
図９に示す実線は、基準となる基板（交換前の基板）を用いた場合の残留振動波形であり、図９に示す点線は、部品ばらつきのある基板（交換後の基板）を用いた場合の残留振動波形である。 The solid line shown in FIG. 9 is the residual vibration waveform when the reference board (the board before replacement) is used, and the dotted line shown in FIG. 9 is the case where the board with parts variation (the board after replacement) is used. This is a residual vibration waveform.
部品ばらつきのある基板を用いた場合の残留振動波形（点線）は、基準となる基板を用いた場合の残留振動波形（実線）と比較して、第１半波の振幅値が大きく、第２半波の振幅値、第３半波の振幅値が小さい。即ち、点線の減衰比は、実線の減衰比と比較して、大きい。又、点線と実線とでは、位相がずれる。 The residual vibration waveform (dotted line) in the case of using a board with component variations has a larger amplitude value of the first half-wave than the residual vibration waveform (solid line) in the case of using a reference board. The amplitude value of the half wave and the amplitude value of the third half wave are small. That is, the dotted line attenuation ratio is larger than the solid line attenuation ratio. Further, the phase is shifted between the dotted line and the solid line.
制御部２１１は、駆動制御基板２１０の交換前後において、残留振動波形（例えば、減衰振動の減衰比）が変動すれば、吐出特性に変動が生じていると判断することができる。従って、制御部２１１は、基板交換前に記憶手段２１３に予め記憶される残留振動検知部の基準出力と、基板交換後の残留振動検知部の出力との差分に基づいて、駆動波形データを補正することで、駆動制御基板の交換前後に生じる吐出特性の変動を抑えることができる。
If the residual vibration waveform (for example, the damping ratio of the damped vibration) fluctuates before and after replacement of the
図１０は、パルス幅とインク液滴の吐出速度との関係を示す概略図である。即ち、駆動波形生成部２１２により生成される駆動波形（例えば、駆動電圧波形）のパルス幅（＝Ｐｗ）のみを変えた場合における、インク液滴の吐出速度（＝Ｖｊ）を示す概略図である。横軸はパルス幅Ｐｗ［μｓ］、縦軸は吐出速度Ｖｊ［ｍ／ｓ］を示す。
FIG. 10 is a schematic diagram showing the relationship between the pulse width and the ink droplet ejection speed. That is, it is a schematic diagram showing the ink droplet ejection speed (= Vj) when only the pulse width (= Pw) of the drive waveform (for example, drive voltage waveform) generated by the drive
パルス幅が、Ｐｗ１（＝第１ピーク）となると、インク液滴の吐出速度は、最も速くなる。パルス幅が、Ｐｗ１より長くなり、Ｐｗｘとなると、インク液滴の吐出速度は、ゼロ（インク液滴が吐出しない）、又は略ゼロ（インク液滴の吐出が極端に遅い）となる。パルス幅が、Ｐｗｘより長くなり、Ｐｗ２（＝第２ピーク）となると、インク液滴の吐出速度は、再び速くなる。但し、パルス幅が第２ピークとなる瞬間のインク液滴の吐出速度は、パルス幅が第１ピークとなる瞬間となる瞬間のインク液滴の吐出速度と比較して、遅くなる。 When the pulse width reaches Pw1 (= first peak), the ink droplet ejection speed is the fastest. When the pulse width becomes longer than Pw1 and reaches Pwx, the ink droplet ejection speed is zero (no ink droplet ejection) or substantially zero (ink droplet ejection is extremely slow). When the pulse width becomes longer than Pwx and reaches Pw2 (= second peak), the ink droplet ejection speed is increased again. However, the ink droplet ejection speed at the moment when the pulse width becomes the second peak is slower than the ink droplet ejection speed at the moment when the pulse width becomes the first peak.
インクジェット記録ヘッド２２０には、固有周期（＝Ｔｃ）と呼ばれる共振周期が存在し、例えば、パルス幅が第１ピークとなる瞬間からパルス幅が第２ピークとなる瞬間までの期間を指す。固有周期には、インク液滴がノズルから略吐出しない期間が存在し、該期間において、パルス幅は、所定のパルス幅（＝Ｐｗｘ）を有する。所定のパルス幅は、例えば、共振周期の所定倍のパルス幅となる。
The
従って、制御部２１１は、基板交換前後における吐出特性を調べるために、駆動波形データを適切に制御し、駆動波形のパルス幅を所定のパルス幅とすることで、各ノズルからインク液滴を吐出させずに、各圧電素子に残留振動を発生させることができる。これにより、制御部２１１は、インクを消費せずに、基板交換後における吐出特性を、正確に把握することが可能になる。
Therefore, the
図１１は、駆動波形生成部２１２が出力する駆動電圧波形の一例を示す概略図である。横軸は時間［ｓ］、縦軸は電圧［Ｖ］を示す。
FIG. 11 is a schematic diagram illustrating an example of a drive voltage waveform output from the drive
図１１に示す実線は、ノズルからインク液滴が吐出する場合（例えば、パルス幅Ｐｗ＝Ｐｗ１、Ｐｗ２）における駆動波形であり、図１１に示す点線は、ノズルからインク液滴が吐出しない場合（例えば、パルス幅Ｐｗ＝Ｐｗｘ）における駆動波形である。 The solid line shown in FIG. 11 is a drive waveform when ink droplets are ejected from the nozzle (for example, pulse width Pw = Pw1, Pw2), and the dotted line shown in FIG. 11 is when ink droplets are not ejected from the nozzle ( For example, it is a drive waveform at a pulse width Pw = Pwx).
駆動波形生成部２１２が、圧電素子に、実線の駆動波形を印加する場合、各ノズルからインク液滴が吐出するため、インクの消費が多くなる。一方、駆動波形生成部２１２が、圧電素子に、点線の駆動波形を印加する場合、各ノズルからインク液滴が吐出しないため、インクの消費が少なくなる。つまり、制御部２１１が、駆動波形生成部２１２に、適切な駆動波形データを出力することで、駆動波形生成部２１２は、各ノズルからインク液滴が吐出しない程度の駆動電圧を、各圧電素子に印加することが可能になる。
When the drive
図１２は、本実施の形態に係るインクジェット記録装置に搭載されるインクジェット記録ヘッドモジュールの一例を示すブロック図である。 FIG. 12 is a block diagram showing an example of an ink jet recording head module mounted on the ink jet recording apparatus according to the present embodiment.
インクジェット記録ヘッドモジュール２００は、駆動制御基板２１０、インクジェット記録ヘッド２２０、等を含む。駆動制御基板２１０には、制御部２１１、駆動波形生成部２１２、記憶手段２１３、等が搭載される。インクジェット記録ヘッド２２０は、制御部２２６が搭載されるヘッド基板２２１、残留振動検知部２４０が搭載される残留振動検知基板２２２、圧電素子駆動ＩＣ３７が搭載される圧電素子接続基板３６、圧電素子３５（圧電素子３５ａ〜３５ｘ）、等を含む。残留振動検知基板２２２には、波形処理回路２５０、切替手段２４１、Ａ／Ｄ変換器２４２、等が搭載される。波形処理回路２５０は、フィルタ回路２５１、増幅回路２５２、ピークホールド回路２５３、等を含む。
The ink jet
なお、駆動制御基板２１０に搭載される制御部２１１とヘッド基板２２１に搭載される制御部２２６とは、一部の機能、若しくは全ての機能を、いずれか一方に統一しても良い。又、残留振動検知基板２２２に搭載される一部の機能、若しくは全ての機能を、駆動制御基板２１０、又は、ヘッド基板２２１に統一しても良い。
The
制御部２１１は、上位コントローラ（図示せず）から受信した画像データに基づいて、駆動波形データを生成し、駆動波形生成部２１２へと出力する。制御部２１１は、シリアル通信により、タイミング制御信号（デジタル信号）を圧電素子駆動ＩＣ３７及び切替手段２４１へと送信し、タイミング制御信号と同期させた切替信号を切替手段２４１へと送信する。制御部２１１は、タイミング制御信号と切替信号とを同期させることで、圧電素子接続基板３６の電極に誘起される残留振動電圧を、残留振動検知基板２２２へ取り込むタイミングを、制御することができる。
The
又、制御部２１１は、残留振動検知部２４０の出力（例えば、ピーク値で固定された残留振動波形の振幅値をＡＤ変換したデジタル信号）から、少なくとも２つ以上のデジタル信号を選択し、式１〜式４を用いて減衰振動の減衰比を算出する。選択される振幅値の数が多い程、減衰比の算出精度は高まる。
In addition, the
更に、制御部２１１は、算出した減衰比（基板交換後の残留振動検知部２４０の出力）と、記憶手段２１３に記憶される減衰比（基板交換前の残留振動検知部２４０の基準出力）と、を比較することで、駆動波形データの補正が必要であるか否かを判定する。
Further, the
例えば、制御部２１１は、算出した減衰比が所定範囲（｛ζ（ｘ−１）＋ζｘ｝／２＜算出した減衰比ζｄｅｔ＜｛ζｘ＋ζ（ｘ＋１）｝／２）を満たさない場合、駆動波形データの補正が必要であると判定する。又、例えば、制御部２１１は、算出した減衰比が所定範囲（｛ζ（ｘ−１）＋ζｘ｝／２＜算出した減衰比ζｄｅｔ＜｛ζｘ＋ζ（ｘ＋１）｝／２）を満たす場合、駆動波形データの補正が必要でないと判定する。 For example, if the calculated attenuation ratio does not satisfy the predetermined range ({ζ (x−1) + ζx} / 2 <calculated attenuation ratio ζdet <{ζx + ζ (x + 1)} / 2), the drive waveform data Is determined to be necessary. Further, for example, when the calculated damping ratio satisfies a predetermined range ({ζ (x−1) + ζx} / 2 <calculated damping ratio ζdet <{ζx + ζ (x + 1)} / 2), the drive waveform It is determined that data correction is not necessary.
そして制御部２１１は、駆動波形データの補正が必要であると判定した場合、基板交換前の残留振動検知部２４０の基準出力と、基板交換後の残留振動検知部２４０の出力と、の差分に基づいて、駆動波形データを補正する。なお、制御部２１１は、駆動波形データの補正が必要であるか否かを判定する際、条件式を使用する場合、算出した減衰比が、条件式に示す所定範囲を満たすまで、駆動波形データの補正を繰り返す。
If the
なお、基板交換が行われたか否かは、制御部２１１が判定しても良い。駆動制御基板２１０のＩＤ情報を記憶手段２１３に予め記憶させ、基板交換が行われた場合に、制御部２１１が、記憶手段２１３に書き込まれる新しい駆動制御基板２１０のＩＤ情報を、認識することにより判定することが可能である。
Note that the
駆動波形生成部２１２は、駆動波形データをＤ／Ａ変換し、電圧増幅、電流増幅を行って、駆動波形を生成し、圧電素子駆動ＩＣ３７へと出力する。
The drive
記憶手段２１３は、減衰比データを予め記憶する。
The
制御部２２６は、タイミング制御信号をデシリアライズし、圧電素子駆動ＩＣ３７へと送信する。
The
圧電素子駆動ＩＣ３７は、タイミング制御信号に基づいて、ＯＮ／ＯＦＦ制御され、例えば、ＯＮ（ＯＦＦ）の場合、駆動波形生成部２１２により生成される駆動波形を圧電素子３５へ印加（非印加）する（図７に示す駆動波形印加期間参照）。駆動波形の立ち下げ動作、立ち上げ動作に基づいて、圧電素子３５は伸縮し、圧電素子３５の駆動に応じて各ノズルからインク液滴が吐出する。
The piezoelectric
波形処理回路２５０は、フィルタ回路２５１及び増幅回路２５２により、残留振動波形にフィルタ処理を施して増幅し、ピークホールド回路２５３により、残留振動波形の振幅値のピーク値（例えば、最大値）を認識・抽出してピーク値で固定する。
The
切替手段２４１は、圧電素子３５と波形処理回路２５０との接続／非接続を切り替える。例えば、圧電素子３５と波形処理回路２５０とが、切替手段２４１により接続されると、圧電素子接続基板３６の電極に誘起される残留振動電圧は、波形処理回路２５０に取り込まれる。
The
Ａ／Ｄ変換器２４２は、波形処理回路２５０により固定された振幅値（アナログ信号）を、デジタル信号に変換し、制御部２１１へと出力する（フィードバック）。制御部２１１（又は、制御部２２６でも良い）は、フィードバックされた残留振動検知部２４０の出力に基づいて、減衰振動の減衰比を算出することができる。
The A /
なお、図１２では、圧電素子３５ａ〜３５ｘの残留振動電圧を、１組の残留振動検知部（切替手段２４１、波形処理回路２５０、Ａ／Ｄ変換器２４２）を用いて順次切り替えて検知する構成としているが、残留振動検知部の構成は、特に限定されるものではない。例えば、全ての圧電素子に対応して、それぞれ、残留振動検知部を形成し、減衰振動の減衰比を、同時に検知する構成としても良い。又、例えば、圧電素子を、いくつかのグループに分け、グループ毎に残留振動検知部を形成し、グループ毎に順次切り替えて、減衰振動の減衰比を、検知する構成としても良い。グループ化することにより、回路規模の増大を抑えつつ、同時に検知できるノズルの個数を増やすことができる。
In FIG. 12, the residual vibration voltages of the
図１３は、本実施の形態に係る残留振動検知部の一例を示す回路図である。 FIG. 13 is a circuit diagram illustrating an example of a residual vibration detection unit according to the present embodiment.
圧電素子駆動ＩＣ３７は、複数のスイッチング素子を含み、圧電素子駆動ＩＣ３７のＯＮ／ＯＦＦは、各圧電素子に対応して形成されるスイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦにより制御される。インク液滴吐出後（圧電素子駆動ＩＣ３７がＯＦＦ）、切替手段２４１を介して、圧電素子３５と波形処理回路２５０とが接続されることで、残留振動検知部２４０は、圧電素子３５に誘起される残留振動電圧を検知し、残留振動波形の振幅値を認識できる。
The piezoelectric
波形処理回路２５０は、微小な残留振動波形を、高インピーダンスのバッファ部で受けることにより、検知回路が残留振動波形に及ぼす悪影響を抑制する。波形処理回路２５０に搭載される抵抗Ｒ１〜Ｒ５、コンデンサＣ１〜Ｃ３、等の受動素子定数は、インクジェット記録ヘッド２２０の特性に起因する固有振動周波数の違いに応じて、制御部２１１により可変制御されることが好ましい。これにより、選択的な状態検知が可能になる。又、波形処理回路２５０は、汎用オペアンプ、受動素子、及びスイッチという簡易な回路構成で、残留振動を検知できる。これにより、液滴吐出装置における回路規模の増大を抑制し、コストを抑えることができる。
The
フィルタ回路２５１は、残留振動波形にフィルタ処理を施す。フィルタ回路２５１は、固有振動周波数を中心周波数として、所定の通過帯域幅を有し、例えば、通過帯域幅の両端から、それぞれ−３ｄＢとなる帯域幅が、通過帯域幅の３倍程度に設定されることが好ましい。これにより、インクジェット記録ヘッド２２０の製造バラツキが原因で生じる固有振動周波数のバラツキを吸収できると共に、高周波ノイズと低周波のノイズとを、効率良く除去することが可能になる。
The
増幅回路２５２は、フィルタ処理が施された残留振動波形を増幅する（図１４に示す点線参照）。増幅回路２５２において、増幅率は、Ａ／Ｄ変換器２４２の入力可能範囲内で波形が増幅されるように、設定されることが好ましい。
The
なお、フィルタ回路２５１及び増幅回路２５２は、バンドパスフィルタ増幅型（サレンキ型）で構成されることにより、効率的なノイズ成分の除去及び信号成分の抽出が可能になるが、該構成は、特に限定されるものではない。少なくとも、ハイパス特性及びローパス特性を有するフィルタと、非反転増幅部又は反転増幅部とを組み合わせた回路で構成されていれば良い。
Note that the
ピークホールド回路２５３は、残留振動波形の振幅値のピーク値を認識・抽出し、該ピーク値で固定する（図１４に示す実線参照）。ピークホールド回路２５３において、抵抗Ｒ６及びコンデンサＣ３の放電時間は、残留振動周期の１／２以下となるように、設定されることが好ましい。ピークホールド回路２５３のリセットは、減衰振動波形の立ち上がりが基準電圧Ｖｒｅｆとクロスするタイミングで、制御部２１１がリセット信号を、スイッチング素子ＳＷ１へと出力することにより行われる。リセットタイミングは、ピークホールド回路２５３が、減衰振動波形の振幅値を認識できるタイミングであれば良く、リセットタイミングを、比較部（図示せず）により検出することも可能である。なお、ピークホールド回路２５３の構成は、図１３に示す構成に限定されるものではなく、少なくとも、残留振動波形の振幅値のピーク値を固定可能な回路で構成されていれば良い。
The
図１４に、図１３に示す回路を用いて、フィルタ処理が施され、増幅された波形（点線で示す）と、振幅値のピーク値で固定された波形（実線で示す）の一例を示す。 FIG. 14 shows an example of a waveform (shown by a dotted line) that has been filtered and amplified using the circuit shown in FIG. 13 and a waveform (shown by a solid line) that is fixed at the peak value of the amplitude value.
振幅値は、５箇所のピーク値で固定され、それぞれ、第１半波の振幅値を振幅値１、第２半波の振幅値を振幅値２、第３半波の振幅値を振幅値３、第４半波の振幅値を振幅値４、第５半波の振幅値を振幅値５とする。基準電圧Ｖｒｅｆより下側に見られる急峻な波形は、コンデンサＣ３を瞬時に放電したことによるアンダーシュートである。
The amplitude values are fixed at five peak values. The amplitude value of the first half wave is
減衰比ζは、振幅値１〜５の中で、少なくとも２つの振幅値を制御部２１１により選択し、数３及び数４を用いて、算出することができる。図１４では、上下振幅の上側の振幅値１から振幅値５までを検知した場合の波形を示しているため、４周期分を平均化した減衰比ζを算出することができるが、上下振幅の下側を振幅値を検知して、減衰比ζを算出することも可能である。減衰比ζの算出に、上下振幅の上側の振幅値を利用する場合、波形処理回路２５０には、増幅回路を適用すれば良く、減衰比ζの算出に、上下振幅の上側の振幅値を利用する場合、波形処理回路２５０には、反転増幅回路を適用すれば良い。
The attenuation ratio ζ can be calculated by using the
なお、制御部２１１は、振幅値の選択を適切に行うことで、減衰比ζの算出精度を高めることが可能である。例えば、制御部２１１は、切替手段のバラつきの影響を受けやすい振幅値１を除いて、振幅値２、振幅値３、振幅値４、振幅値５の中から算出に用いる振幅値を選択しても良い。又、例えば、制御部２１１は、検知誤差が大きくなり易い最も小さな振幅値（例えば、振幅値５）を除いて、振幅値１、振幅値２、振幅値３、振幅値４の中から算出に用いる振幅値を選択しても良い。又、例えば、制御部２１１は、振幅値１及び振幅値５の両方を除いて、振幅値２、振幅値３、振幅値４の中から算出に用いる振幅値を選択しても良い。又、外乱影響やノイズが大きい半波を除いた周期分を平均化した減衰比ζを算出しても良い。
Note that the
図１５は、減衰比ζと温度Ｔとの関係を示す図である。横軸は温度Ｔ、縦軸は減衰比ζを示す。周囲温度（サーミスタ温度）をＴｘ（但し、ｘは自然数）とする。周囲温度Ｔｘは、例えば、サーミスタ等の温度センサ（図示せず）により検知される。 FIG. 15 is a diagram illustrating the relationship between the damping ratio ζ and the temperature T. The horizontal axis indicates the temperature T, and the vertical axis indicates the damping ratio ζ. The ambient temperature (thermistor temperature) is Tx (where x is a natural number). The ambient temperature Tx is detected by a temperature sensor (not shown) such as a thermistor, for example.
制御部２１１が、周囲温度Ｔｘ毎に駆動波形データを設定し、駆動波形印加後の残留振動検知部の出力に基づいて算出した実測値を、減衰比ζｄｅｔとする。
The
駆動制御基板２１０の交換時に、基板内部品のばらつき等が生じなければ、理想的には、減衰比ζｄｅｔ＝ζｘとなる。しかし、実際には、駆動制御基板２１０の交換時に、基板内部品のばらつき等が生じるため、減衰比ζｄｅｔは、変化してしまう。
Ideally, the damping ratio ζdet = ζx if there is no variation in the components in the substrate when the
例えば、温度Ｔｘから温度Ｔ（ｘ＋１）までの間、制御部２１１により算出される減衰比ζｄｅｔは、図１５に示す相関図上に存在する減衰比｛ζｘ＋ζ（ｘ＋１）｝／２となる。又、例えば、温度Ｔ（ｘ−１）から温度Ｔｘまでの間、制御部２１１により算出される減衰比ζｄｅｔは、図１５に示す相関図上に存在する減衰比｛ζ（ｘ−１）＋ζｘ｝／２となる。なお、減衰比ζｄｅｔ＝｛ζｘ＋ζ（ｘ＋１）｝／２での温度、減衰比ζｄｅｔ＝｛ζ（ｘ−１）＋ζｘ｝／２での温度は、固定温度ではなく、各状況に応じて、適宜設定される。
For example, from the temperature Tx to the temperature T (x + 1), the damping ratio ζdet calculated by the
つまり、制御部２１１は、算出した減衰比ζｄｅｔが、例えば、｛ζ（ｘ−１）＋ζｘ｝／２＜ζｄｅｔ＜｛ζｘ＋ζ（ｘ＋１）｝／２を満たすか否かを判定することにより、基板交換後の駆動波形データに補正が必要であるか否かを判定することができる。
That is, the
本実施の形態に係る液滴吐出装置によれば、制御部２１１が、駆動波形データを適切に制御することで、インクを消費することなく、駆動制御基板の交換前後に生じる吐出特性の変動を検知できる。更に、制御部２１１が、駆動波形データを適切に補正することで、該変動を抑制できる。これにより、本実施の形態に係る液滴吐出装置が搭載されるインクジェット記録装置の信頼性を高め、低コスト化を図ることができる。
According to the liquid droplet ejection apparatus according to the present embodiment, the
＜制御フローチャート＞
図１６は、本実施の形態に係るオンデマンド方式におけるライン走査型のインクジェット記録装置における、制御フローチャートの一例を示す図である。図１６に示す制御フローチャートは、制御プログラムに従って、例えば、制御部２１１によって実行される。
<Control flow chart>
FIG. 16 is a diagram showing an example of a control flowchart in the line scan type inkjet recording apparatus in the on-demand system according to the present embodiment. The control flowchart shown in FIG. 16 is executed by the
ステップＳ１において、制御部２１１は、周囲温度Ｔｘ（サーミスタ温度）に応じて、インクを吐出させない駆動波形データを設定する。
In step S1, the
ステップＳ２において、制御部２１１は、設定した駆動波形データを、インクジェット記録ヘッド２２０に印加する。
In step S <b> 2, the
ステップＳ３において、制御部２１１は、圧電素子駆動ＩＣ３７を監視し、圧電素子駆動ＩＣ３７がＯＦＦしたか否かを判定する。圧電素子駆動ＩＣ３７がＯＦＦしたと判定される場合（ＹＥＳ）、制御部２１１は、ステップＳ４の処理を行う。圧電素子駆動ＩＣ３７がＯＦＦしていないと判定される場合（ＮＯ）、制御部２１１は、圧電素子駆動ＩＣ３７の監視を継続する（再びステップＳ３の処理を行う）。
In step S3, the
ステップＳ４において、制御部２１１は、切替手段２４１を用いて、検出する圧電素子３５と波形処理回路２５０とを接続する。
In step S <b> 4, the
ステップＳ５において、制御部２１１は、残留振動検知による検知結果（振幅値）から減衰比ζｄｅｔを算出する（演算処理）。
In step S5, the
ステップＳ６において、制御部２１１は、算出した減衰比（基板交換後の残留振動検知部２４０の出力）と、記憶手段２１３に予め記憶される減衰比（基板交換前の残留振動検知部２４０の基準出力）と、を比較することで、温度毎に設定される駆動波形データの補正が必要であるか否かを判定する。駆動波形データの補正が必要であると判定される場合（ＹＥＳ）、制御部２１１は、ステップＳ７の処理を行う。駆動波形データの補正が必要でないと判定される場合（ＮＯ）、制御部２１１は、処理を終了する。なお、残留振動検知部２４０の出力として、減衰比を利用することで、駆動波形データの補正精度を高めることが可能である。
In step S <b> 6, the
ステップＳ７において、制御部２１１は、算出した減衰比と、記憶手段２１３に予め記憶される減衰比との差分を算出し、該差分に基づいて、駆動制御基板２１０交換後の駆動波形データを補正する。駆動波形データの補正としては、例えば、駆動波形データの電位に対して所定倍の乗算、等が挙げられる。
In step S7, the
制御部２１１が、駆動波形データを補正する補正タイミングは、駆動波形生成部を構成する素子の何れかが交換された直後、又は液滴吐出装置の電源がオンされた直後であることが好ましい。駆動制御基板２１０の交換時に、液滴吐出装置の電源はオフされ、交換後に、液滴吐出装置の電源はオンされる。従って、これらのタイミングで、制御部２１１が、駆動波形データを補正することで、基板交換によるメンテナンス時間を削減することができる。
The correction timing at which the
又、制御部２１１が、駆動波形データを補正する補正タイミングは、任意にユーザが選択できることが好ましい。ユーザが、任意に補正タイミングを選択できることで、使用用途に応じた制御が可能になる。
In addition, it is preferable that the user can arbitrarily select the correction timing at which the
なお、制御部２１１が、駆動波形データを補正する補正タイミングは、液滴吐出装置が初期（例えば、印字開始時）の維持・供給動作を行う間、記憶手段２１３に記憶させる駆動制御基板２１０のＩＤ情報が、新しく書き換わったタイミング、等であっても良い。
The correction timing at which the
上述の制御により、駆動波形データの補正の有無を正確に判定し、適切な補正を行うことで、駆動制御基板交換後に生じる吐出速度及び吐出量のばらつきを一定に保つことができる。又、インクを吐出させない駆動波形データを設定することで、インクの消費を抑えることができる。又、補正の有無の判定に、予め記憶手段２１３に記憶される残留振動検知部の基準出力を利用することで、補正時の演算処理時間を短縮することができる。
By the above-described control, whether or not the drive waveform data is corrected is accurately determined and an appropriate correction is performed, so that the variation in the discharge speed and the discharge amount generated after the drive control board replacement can be kept constant. Also, by setting drive waveform data that does not eject ink, ink consumption can be suppressed. Further, by using the reference output of the residual vibration detection unit stored in the
〈第２の実施の形態〉
本実施の形態では、第１の実施の形態とは異なる制御フローチャートについて、説明する。本実施の形態に係る制御フローチャートが、第１の実施の形態に係る制御フローチャートと異なる点は、制御部２１１が、駆動波形データの補正の必要の有無を判定する際、条件式を使用する点である。図１７に示す制御フローチャートは、制御プログラムに従って、例えば、制御部２１１によって実行される。
<Second Embodiment>
In the present embodiment, a control flowchart different from that of the first embodiment will be described. The control flowchart according to the present embodiment is different from the control flowchart according to the first embodiment in that the
ステップＳ９１において、制御部２１１は、周囲温度Ｔｘ（サーミスタ温度）に応じて、インクを吐出させない駆動波形データを設定する。
In step S91, the
ステップＳ９２において、制御部２１１は、設定した駆動波形データを、インクジェット記録ヘッド２２０に印加する。
In step S <b> 92, the
ステップＳ９３において、制御部２１１は、圧電素子駆動ＩＣ３７を監視し、圧電素子駆動ＩＣ３７がＯＦＦしたか否かを判定する。圧電素子駆動ＩＣ３７がＯＦＦしたと判定される場合（ＹＥＳ）、制御部２１１は、ステップＳ９４の処理を行う。圧電素子駆動ＩＣ３７がＯＦＦしていないと判定される場合（ＮＯ）、制御部２１１は、圧電素子駆動ＩＣ３７の監視を継続する（再びステップＳ９３の処理を行う）。
In step S93, the
ステップＳ９４において、制御部２１１は、切替手段２４１を用いて、検出する圧電素子３５と波形処理回路２５０とを接続する。
In step S <b> 94, the
ステップＳ９５において、制御部２１１は、残留振動検知による検知結果（振幅値）から減衰比ζｄｅｔを算出する（演算処理）。
In step S95, the
ステップＳ９６において、制御部２１１は、算出した減衰比（基板交換後の残留振動検知部２４０の出力）と、記憶手段２１３に予め記憶される減衰比（基板交換前の残留振動検知部２４０の基準出力）と、を条件式に基づいて比較することで、温度毎に設定される駆動波形データの補正が必要であるか否かを判定する。
In step S <b> 96, the
算出した減衰比ζｄｅｔが、ζｄｅｔ≦｛ζ（ｘ−１）＋ζｘ｝／２、又は、｛ζｘ＋ζ（ｘ＋１）｝／２≦ζｄｅｔを満たす場合、制御部２１１は、駆動波形データの補正が必要であると判定し（ＹＥＳ）、ステップＳ９７の処理を行う。
When the calculated damping ratio ζdet satisfies ζdet ≦ {ζ (x−1) + ζx} / 2 or {ζx + ζ (x + 1)} / 2 ≦ ζdet, the
算出した減衰比ζｄｅｔが、｛ζ（ｘ−１）＋ζｘ｝／２＜ζｄｅｔ＜｛ζｘ＋ζ（ｘ＋１）｝／２を満たす場合、制御部２１１は、駆動波形データの補正が必要でないと判定し（ＮＯ）、処理を終了する。
When the calculated attenuation ratio ζdet satisfies {ζ (x−1) + ζx} / 2 <ζdet <{ζx + ζ (x + 1)} / 2, the
ステップＳ９７において、制御部２１１は、算出した減衰比と、記憶手段２１３に予め記憶される減衰比（基準の減衰比）との差分を算出し、該差分に基づいて、駆動制御基板２１０交換後の駆動波形データを補正する。
In step S97, the
制御部２１１は、算出した減衰比が、所定範囲を満たすまで、駆動波形データの補正を繰り返す。駆動波形データの補正を繰り返すことで、補正精度を高めることができる。
The
上述の制御により、駆動波形データの補正を、複数回に渡って繰り返すことで、圧電素子に急激な電圧変化を与えることなく、駆動制御基板交換後に生じる吐出速度及び吐出量のばらつきを一定に保つことができる。 Through the above-described control, the correction of the drive waveform data is repeated a plurality of times, so that the variation in the discharge speed and the discharge amount generated after the drive control board replacement is kept constant without giving a sudden voltage change to the piezoelectric element. be able to.
以上、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の実施形態の要旨の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。 The preferred embodiment of the present invention has been described in detail above, but the present invention is not limited to the specific embodiment, and within the scope of the gist of the embodiment of the present invention described in the claims, Various modifications and changes are possible.
２０ ノズル
３５ 圧電素子
２００ インクジェット記録ヘッドモジュール（液滴吐出装置）
２１１ 制御部
２１２ 駆動波形生成部
２１３ 記憶手段（記憶部）
２４０ 残留振動検知部
20
211
240 Residual vibration detector
Claims (11)
前記駆動波形印加後の、前記圧電素子に発生する残留振動を検知する残留振動検知部と、
前記駆動波形生成部交換前の前記残留振動検知部の基準出力を、記憶する記憶部と、
前記駆動波形生成部交換後の前記残留振動検知部の出力と、前記基準出力との差分に基づいて、前記駆動波形信号を補正する制御部と、を有する、液滴吐出装置。 A drive waveform generation unit that generates a drive waveform to be applied to the piezoelectric element based on the drive waveform signal;
A residual vibration detection unit that detects residual vibration generated in the piezoelectric element after application of the drive waveform;
A storage unit for storing a reference output of the residual vibration detection unit before the drive waveform generation unit replacement;
A droplet discharge device comprising: a control unit that corrects the drive waveform signal based on a difference between the output of the residual vibration detection unit after replacement of the drive waveform generation unit and the reference output.
前記駆動波形信号に基づいて、前記圧電素子に印加する前記駆動波形を生成するステップと、
前記駆動波形印加後の、前記圧電素子に発生する前記残留振動を検知するステップと、
前記駆動波形生成部交換前の前記残留振動検知部の前記基準出力を、記憶するステップと、
前記駆動波形生成部交換後の前記残留振動検知部の出力と、前記基準出力との差分に基づいて、前記駆動波形信号を補正するステップと、を有する、液滴吐出方法。 A droplet discharge method for a droplet discharge device according to any one of claims 1 to 9,
Generating the drive waveform to be applied to the piezoelectric element based on the drive waveform signal;
Detecting the residual vibration generated in the piezoelectric element after application of the drive waveform;
Storing the reference output of the residual vibration detector before exchanging the drive waveform generator;
And a step of correcting the drive waveform signal based on a difference between the output of the residual vibration detection unit after the replacement of the drive waveform generation unit and the reference output.
前記駆動波形信号に基づいて、前記圧電素子に印加する前記駆動波形を生成する処理と、
前記駆動波形印加後の、前記圧電素子に発生する前記残留振動を検知する処理と、
前記駆動波形生成部交換前の前記残留振動検知部の前記基準出力を、記憶する処理と、
前記駆動波形生成部交換後の前記残留振動検知部の出力と、前記基準出力との差分に基づいて、前記駆動波形信号を補正する処理と、を有する、プログラム。 A program executed by the droplet discharge device according to any one of claims 1 to 9,
Processing for generating the drive waveform to be applied to the piezoelectric element based on the drive waveform signal;
Processing for detecting the residual vibration generated in the piezoelectric element after application of the drive waveform;
Processing for storing the reference output of the residual vibration detection unit before the drive waveform generation unit replacement;
The program which has a process which correct | amends the said drive waveform signal based on the difference of the output of the said residual vibration detection part after the said drive waveform production | generation part replacement | exchange, and the said reference output.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014204510A JP6464649B2 (en) | 2014-10-03 | 2014-10-03 | Droplet ejection apparatus, droplet ejection method, and program |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014204510A JP6464649B2 (en) | 2014-10-03 | 2014-10-03 | Droplet ejection apparatus, droplet ejection method, and program |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2016074100A true JP2016074100A (en) | 2016-05-12 |
| JP6464649B2 JP6464649B2 (en) | 2019-02-06 |
Family
ID=55950571
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2014204510A Active JP6464649B2 (en) | 2014-10-03 | 2014-10-03 | Droplet ejection apparatus, droplet ejection method, and program |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6464649B2 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006116705A (en) * | 2004-10-19 | 2006-05-11 | Seiko Epson Corp | Liquid droplet discharging apparatus and liquid droplet discharging control method |
| JP2008197511A (en) * | 2007-02-15 | 2008-08-28 | Seiko Epson Corp | Droplet discharge apparatus, drive circuit board and method of driving droplet discharge apparatus |
| US20090167807A1 (en) * | 2007-12-27 | 2009-07-02 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Print head error checking apparatus and method |
| US20110285775A1 (en) * | 2010-05-18 | 2011-11-24 | Seiko Epson Corporation | Liquid ejection device and liquid testing method |
| JP2014104644A (en) * | 2012-11-27 | 2014-06-09 | Ricoh Co Ltd | Image generating device, liquid ejection controlling method, and program |
-
2014
- 2014-10-03 JP JP2014204510A patent/JP6464649B2/en active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006116705A (en) * | 2004-10-19 | 2006-05-11 | Seiko Epson Corp | Liquid droplet discharging apparatus and liquid droplet discharging control method |
| JP2008197511A (en) * | 2007-02-15 | 2008-08-28 | Seiko Epson Corp | Droplet discharge apparatus, drive circuit board and method of driving droplet discharge apparatus |
| US20090167807A1 (en) * | 2007-12-27 | 2009-07-02 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Print head error checking apparatus and method |
| US20110285775A1 (en) * | 2010-05-18 | 2011-11-24 | Seiko Epson Corporation | Liquid ejection device and liquid testing method |
| JP2014104644A (en) * | 2012-11-27 | 2014-06-09 | Ricoh Co Ltd | Image generating device, liquid ejection controlling method, and program |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP6464649B2 (en) | 2019-02-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6547422B2 (en) | Droplet discharge device, droplet discharge method, program, and inkjet recording device | |
| JP2016020088A (en) | Liquid droplet discharge device, inkjet recording apparatus, liquid droplet discharge method, and program | |
| JP6531370B2 (en) | Droplet discharge device, droplet discharge method, and program | |
| JP6287387B2 (en) | Liquid viscosity detection method for liquid droplet ejection device, method for controlling liquid droplet ejection device, liquid droplet ejection device, and circuit for detecting liquid viscosity of liquid droplet ejection device | |
| US9738092B2 (en) | Image recording apparatus and recording head driving method | |
| JP6791334B2 (en) | Image recording device and correction value acquisition method | |
| JP5962321B2 (en) | Droplet discharge apparatus and ink jet recording apparatus using the same | |
| US9669620B2 (en) | Liquid droplet ejecting device, image forming apparatus, and method for detecting abnormal ejection of liquid droplet ejecting head | |
| JP6613655B2 (en) | Droplet ejection apparatus, droplet ejection method, and program | |
| JP6561645B2 (en) | Droplet ejection apparatus, image forming apparatus, droplet ejection apparatus control method, and program | |
| JP2018111318A (en) | Ink discharge device, discharge amount correction method, and program | |
| JP6464649B2 (en) | Droplet ejection apparatus, droplet ejection method, and program | |
| JP6641757B2 (en) | Droplet discharge device, image forming apparatus, and discharge abnormality detection method of droplet discharge device | |
| JP6582385B2 (en) | Droplet ejection apparatus, droplet ejection method, and program | |
| JP6740585B2 (en) | INKJET RECORDING APPARATUS, INKJET RECORDING APPARATUS CONTROL METHOD, AND PROGRAM | |
| JP5454385B2 (en) | Ink droplet ejection apparatus and ink jet recording apparatus including the same | |
| JP5720418B2 (en) | Droplet discharge apparatus and ink jet recording apparatus having the same | |
| JP6816396B2 (en) | Droplet ejection device, image forming device, abnormal ejection detection method for droplet ejection head, and program | |
| JP6593023B2 (en) | Droplet discharge device, residual vibration detection method of liquid drop discharge device, and program | |
| JP6988610B2 (en) | Abnormality determination method for liquid discharge device and liquid discharge head |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20170925 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180731 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20180731 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180824 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20181211 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20181224 |
|
| R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6464649 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |