JP2001063033A - インクジェットプリンタ - Google Patents
インクジェットプリンタInfo
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- JP2001063033A JP2001063033A JP23767499A JP23767499A JP2001063033A JP 2001063033 A JP2001063033 A JP 2001063033A JP 23767499 A JP23767499 A JP 23767499A JP 23767499 A JP23767499 A JP 23767499A JP 2001063033 A JP2001063033 A JP 2001063033A
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- JP
- Japan
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- electrode
- capacitance
- ink
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2202/00—Embodiments of or processes related to ink-jet or thermal heads
- B41J2202/01—Embodiments of or processes related to ink-jet heads
- B41J2202/10—Finger type piezoelectric elements
Landscapes
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【解決手段】 印字ヘッド4には、インク加圧室11を
駆動するための共通電極12と駆動電極13と、この駆
動電極13とは電気的に独立した静電容量検出電極14
を設ける。静電容量検出駆動回路5は、共通電極12と
静電容量検出電極14との間に一定の電圧を印加し、静
電容量測定部6は、その放電時間から静電容量の測定を
行う。 【効果】 静電容量検出電極14が、他の電極等から電
気的に独立しているので、リーク電流を防止し、精密な
静電容量特性が可能になる。
駆動するための共通電極12と駆動電極13と、この駆
動電極13とは電気的に独立した静電容量検出電極14
を設ける。静電容量検出駆動回路5は、共通電極12と
静電容量検出電極14との間に一定の電圧を印加し、静
電容量測定部6は、その放電時間から静電容量の測定を
行う。 【効果】 静電容量検出電極14が、他の電極等から電
気的に独立しているので、リーク電流を防止し、精密な
静電容量特性が可能になる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、圧電体を用いてイ
ンク加圧室を変形させ、インクを吐出する方式のインク
ジェットプリンタに関する。
ンク加圧室を変形させ、インクを吐出する方式のインク
ジェットプリンタに関する。
【0002】
【従来の技術】インクジェットプリンタは、高画質で比
較的安価なプリンタとして広く利用されている。このイ
ンクジェットプリンタのうち、インク加圧室に収容した
インクを、圧電体を用いて吐出する方式のものがある。
圧電体には、電気パルスを加えると一定方向に歪みを生
じる性質がある。この性質を利用し、圧電体製インク加
圧室の壁を変形させ、インク加圧室に収容されたインク
をオリフィスの方向に押し出す。このような構成のイン
クジェットプリンタは、圧電体に加える電気パルスのエ
ネルギー量によって、インクの吐出量を調整することが
できる。従って、多階調の印字も可能である。
較的安価なプリンタとして広く利用されている。このイ
ンクジェットプリンタのうち、インク加圧室に収容した
インクを、圧電体を用いて吐出する方式のものがある。
圧電体には、電気パルスを加えると一定方向に歪みを生
じる性質がある。この性質を利用し、圧電体製インク加
圧室の壁を変形させ、インク加圧室に収容されたインク
をオリフィスの方向に押し出す。このような構成のイン
クジェットプリンタは、圧電体に加える電気パルスのエ
ネルギー量によって、インクの吐出量を調整することが
できる。従って、多階調の印字も可能である。
【0003】しかしながら、圧電体は、比較的外気温度
に対する特性の変動が大きい。また、外気温が上昇する
とインクの粘度が下がるから、同一条件でもインク吐出
量の変動が生じることもある。そこで、従来、この種の
インクジェットプリンタでは、印字ヘッドを構成する圧
電体部分の温度変化を検出して、この温度変化に対する
駆動条件の補正を行うような制御が行われていた。これ
によって、温度の変動に係わらず安定した高画質の印字
を可能とする。
に対する特性の変動が大きい。また、外気温が上昇する
とインクの粘度が下がるから、同一条件でもインク吐出
量の変動が生じることもある。そこで、従来、この種の
インクジェットプリンタでは、印字ヘッドを構成する圧
電体部分の温度変化を検出して、この温度変化に対する
駆動条件の補正を行うような制御が行われていた。これ
によって、温度の変動に係わらず安定した高画質の印字
を可能とする。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な従来の技術には次のような解決すべき課題があった。
インクジェットプリンタの印字ヘッドには、圧電体に電
気パルスを加えるために電極が埋め込まれている。この
電極間の静電容量を検出すると、ヘッドの温度変化を測
定することが可能になる。圧電体の静電容量の温度依存
性を利用した測定である。
な従来の技術には次のような解決すべき課題があった。
インクジェットプリンタの印字ヘッドには、圧電体に電
気パルスを加えるために電極が埋め込まれている。この
電極間の静電容量を検出すると、ヘッドの温度変化を測
定することが可能になる。圧電体の静電容量の温度依存
性を利用した測定である。
【0005】ところが、従来、この方法によってヘッド
の温度変化を測定した場合、長期間使用されたヘッドに
ついては、測定結果にバラツキが生じるという問題があ
った。本発明者等がその原因等を調査したところ、後で
説明するように、リーク電流による静電容量測定結果の
誤差が原因となっていた。こうした点を解決して、誤差
なく印字ヘッドの静電容量検出を可能にし、高画質な印
字特性を維持することが望ましい。
の温度変化を測定した場合、長期間使用されたヘッドに
ついては、測定結果にバラツキが生じるという問題があ
った。本発明者等がその原因等を調査したところ、後で
説明するように、リーク電流による静電容量測定結果の
誤差が原因となっていた。こうした点を解決して、誤差
なく印字ヘッドの静電容量検出を可能にし、高画質な印
字特性を維持することが望ましい。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は以上の点を解決
するため次の構成を採用する。 〈構成1〉印字ヘッド中に、インク加圧室を駆動する駆
動電極とは電気的に独立した静電容量検出電極を設け、
上記印字ヘッドを駆動する制御部に、上記駆動電極に印
字データを供給するヘッドドライバと、上記静電容量検
出電極を利用して、上記印字ヘッドの特定部分の静電容
量を測定する静電容量測定部を備えたことを特徴とする
インクジェットプリンタ。
するため次の構成を採用する。 〈構成1〉印字ヘッド中に、インク加圧室を駆動する駆
動電極とは電気的に独立した静電容量検出電極を設け、
上記印字ヘッドを駆動する制御部に、上記駆動電極に印
字データを供給するヘッドドライバと、上記静電容量検
出電極を利用して、上記印字ヘッドの特定部分の静電容
量を測定する静電容量測定部を備えたことを特徴とする
インクジェットプリンタ。
【0007】〈構成2〉構成1に記載のインクジェット
プリンタにおいて、上記印字ヘッドには、共通電極と、
駆動電極と、静電容量検出電極とが設けられ、駆動電極
に印字データが供給されてインク加圧室が駆動され、共
通電極と静電容量検出電極を用いて、静電容量が測定さ
れることを特徴とするインクジェットプリンタ。
プリンタにおいて、上記印字ヘッドには、共通電極と、
駆動電極と、静電容量検出電極とが設けられ、駆動電極
に印字データが供給されてインク加圧室が駆動され、共
通電極と静電容量検出電極を用いて、静電容量が測定さ
れることを特徴とするインクジェットプリンタ。
【0008】〈構成3〉構成2に記載のインクジェット
プリンタにおいて、上記静電容量検出電極は、上記共通
電極の端部に対向し、上記インク加圧室内壁と電気的に
不連続な場所に配置されていることを特徴とするインク
ジェットプリンタ。
プリンタにおいて、上記静電容量検出電極は、上記共通
電極の端部に対向し、上記インク加圧室内壁と電気的に
不連続な場所に配置されていることを特徴とするインク
ジェットプリンタ。
【0009】〈構成4〉構成1に記載のインクジェット
プリンタにおいて、上記静電容量検出電極は、駆動電極
と同時に形成される電極層にスリットを形成して、上記
駆動電極と電気的に独立させた電極層から成ることを特
徴とするインクジェットプリンタ。
プリンタにおいて、上記静電容量検出電極は、駆動電極
と同時に形成される電極層にスリットを形成して、上記
駆動電極と電気的に独立させた電極層から成ることを特
徴とするインクジェットプリンタ。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を具体
例を用いて説明する。 〈具体例1〉図1は、具体例1のインクジェットプリン
タを示すブロック図である。図のインクジェットプリン
タは、CPU(中央処理装置)1、ROM(リード・オ
ンリ・メモリ)2、ヘッドドライバ3、静電容量検出駆
動回路5、静電容量測定部6を備えている。図の上方に
は、印字ヘッド4の概略横断面図を示した。なお、図の
インクジェットプリンタの、この発明の説明に関係の無
い部分については、適宜図示を省略している。
例を用いて説明する。 〈具体例1〉図1は、具体例1のインクジェットプリン
タを示すブロック図である。図のインクジェットプリン
タは、CPU(中央処理装置)1、ROM(リード・オ
ンリ・メモリ)2、ヘッドドライバ3、静電容量検出駆
動回路5、静電容量測定部6を備えている。図の上方に
は、印字ヘッド4の概略横断面図を示した。なお、図の
インクジェットプリンタの、この発明の説明に関係の無
い部分については、適宜図示を省略している。
【0011】CPU1は、プリンタ全体の動作を制御す
るためのプロセッサにより構成される。ROM2は、C
PU1の動作用プログラム等を格納したメモリである。
ヘッドドライバ3は、よく知られた方法によって印字デ
ータを印字ヘッド4に供給し、駆動制御を行う回路であ
る。印字ヘッド4の各インク加圧室11には、インクが
供給され、後で説明する要領で印字が行われる。
るためのプロセッサにより構成される。ROM2は、C
PU1の動作用プログラム等を格納したメモリである。
ヘッドドライバ3は、よく知られた方法によって印字デ
ータを印字ヘッド4に供給し、駆動制御を行う回路であ
る。印字ヘッド4の各インク加圧室11には、インクが
供給され、後で説明する要領で印字が行われる。
【0012】駆動電極13には、印字用の電気パルスが
供給される。静電容量検出電極14は、ここでは他の電
極即ち共通電極12や駆動電極13とは独立に、電気的
に切り離された状態で、印字ヘッド4中に配置されてい
る。静電容量検出駆動回路5や静電容量測定部6の構成
や動作については、後で説明をする。なお、ヘッドドラ
イバ3や静電容量検出駆動回路5や静電容量測定部6
は、それぞれインクジェットプリンタのヘッドアセンブ
リ中の、別々の回路モジュールにより構成されていても
良いし、一体の回路モジュールに組み込まれていても良
い。
供給される。静電容量検出電極14は、ここでは他の電
極即ち共通電極12や駆動電極13とは独立に、電気的
に切り離された状態で、印字ヘッド4中に配置されてい
る。静電容量検出駆動回路5や静電容量測定部6の構成
や動作については、後で説明をする。なお、ヘッドドラ
イバ3や静電容量検出駆動回路5や静電容量測定部6
は、それぞれインクジェットプリンタのヘッドアセンブ
リ中の、別々の回路モジュールにより構成されていても
良いし、一体の回路モジュールに組み込まれていても良
い。
【0013】図2には、印字ヘッド全体の外観斜視図を
示す。この印字ヘッド4は、前端にオリフィスプレート
15を配置し、ここに設けられた多数のオリフィス16
からインクを吐出する構成になっている。各オリフィス
16は、それぞれ1個ずつ、図1に示したインク加圧室
11に連結している。インクは、図に示すインク給入口
18から印字ヘッド4の内部の各インク加圧室11に供
給される。この印字ヘッド4は基板17上に搭載されて
おり、基板17とプリンタ本体とは、例えばフレキシブ
ルプリントケーブルを介して接続される構成になってい
る。
示す。この印字ヘッド4は、前端にオリフィスプレート
15を配置し、ここに設けられた多数のオリフィス16
からインクを吐出する構成になっている。各オリフィス
16は、それぞれ1個ずつ、図1に示したインク加圧室
11に連結している。インクは、図に示すインク給入口
18から印字ヘッド4の内部の各インク加圧室11に供
給される。この印字ヘッド4は基板17上に搭載されて
おり、基板17とプリンタ本体とは、例えばフレキシブ
ルプリントケーブルを介して接続される構成になってい
る。
【0014】図3には、図2に示す印字ヘッドのJ−J
断面図を示す。図に示すように、1個のオリフィス16
からインクを吐出するために、縦長のインク加圧室20
が設けられている。インク加圧室20は、それぞれ1個
のオリフィス16に連結されており、図1に示したよう
に、互いに壁で隔てられて独立に分離された部屋のよう
に構成されている。インク加圧室20の後端即ち図3の
右端部分は、図示しないシール部材によって封印されて
いる。インク給入口18からは、インクが各インク加圧
室20に流れ込む。また、図に示すように、共通電極1
2と駆動電極13とは、それぞれ3層構造となってい
る。この具体的な構成を次の図を用いて説明する。
断面図を示す。図に示すように、1個のオリフィス16
からインクを吐出するために、縦長のインク加圧室20
が設けられている。インク加圧室20は、それぞれ1個
のオリフィス16に連結されており、図1に示したよう
に、互いに壁で隔てられて独立に分離された部屋のよう
に構成されている。インク加圧室20の後端即ち図3の
右端部分は、図示しないシール部材によって封印されて
いる。インク給入口18からは、インクが各インク加圧
室20に流れ込む。また、図に示すように、共通電極1
2と駆動電極13とは、それぞれ3層構造となってい
る。この具体的な構成を次の図を用いて説明する。
【0015】図4には、図3に示したK−K線に沿う印
字ヘッドの主要部横断面図を示す。図に示すように、印
字ヘッドは、天板19と、中央圧電体29を、基板17
上に積層した3層構造になっている。そして、天板19
と中央圧電体29との間に、電極層21と、導電性接着
剤層22と、電極層23が挟まれている。また、中央圧
電体29と基板17との間にも、電極層24と、導電性
接着剤層25と、電極層26とが挟まれている。
字ヘッドの主要部横断面図を示す。図に示すように、印
字ヘッドは、天板19と、中央圧電体29を、基板17
上に積層した3層構造になっている。そして、天板19
と中央圧電体29との間に、電極層21と、導電性接着
剤層22と、電極層23が挟まれている。また、中央圧
電体29と基板17との間にも、電極層24と、導電性
接着剤層25と、電極層26とが挟まれている。
【0016】更に、インク加圧室20の内壁面には、コ
ート層27が形成されている。この内部にインクが収容
される。上記駆動電極13に印字データによる電気パル
スを加えると、中央圧電体29や基板17の上部が歪
み、各インク加圧室20を膨張させたり収縮させたりす
る。これによって、内部に収納したインクが吐出され
る。
ート層27が形成されている。この内部にインクが収容
される。上記駆動電極13に印字データによる電気パル
スを加えると、中央圧電体29や基板17の上部が歪
み、各インク加圧室20を膨張させたり収縮させたりす
る。これによって、内部に収納したインクが吐出され
る。
【0017】この圧電体が変形する量即ち歪み量は、温
度依存性が高い。そこで、従来は、駆動電極13と共通
電極12に所定の電圧を加え、その後、その回路の放電
時間を測定することによって静電容量を検出するように
していた。ところが、コート層27は経年変化によりわ
ずかに導電性を帯びるようになる。従って、従来の方法
で静電容量を測定すると、リーク電流の影響で測定誤差
が増大する。
度依存性が高い。そこで、従来は、駆動電極13と共通
電極12に所定の電圧を加え、その後、その回路の放電
時間を測定することによって静電容量を検出するように
していた。ところが、コート層27は経年変化によりわ
ずかに導電性を帯びるようになる。従って、従来の方法
で静電容量を測定すると、リーク電流の影響で測定誤差
が増大する。
【0018】図5には、上記印字ヘッドの等価回路を示
す。図のCTは、駆動電極13の端子31と、共通電極
12の端子30との間の静電容量である。即ち、これが
駆動電極13と共通電極12との間の静電容量である。
一方、CUは、インク加圧室20を隔てて隣り合う各駆
動電極13の間の浮遊容量である。この浮遊容量は、一
般的には極めて小さい。
す。図のCTは、駆動電極13の端子31と、共通電極
12の端子30との間の静電容量である。即ち、これが
駆動電極13と共通電極12との間の静電容量である。
一方、CUは、インク加圧室20を隔てて隣り合う各駆
動電極13の間の浮遊容量である。この浮遊容量は、一
般的には極めて小さい。
【0019】従って、例えばいずれかの駆動電極13の
端子31と共通電極の端子30に一定の電圧を加えて充
電を行い、その後放電をさせて放電時間を測定すれば、
端子31と30との間の静電容量を測定できる。しかし
ながら、インク加圧室20の内面に設けられたコート層
27の電気抵抗が低くなると、駆動電極13と共通電極
12との間にも各駆動電極13の間にもリーク電流が流
れる。従って放電時間が長くなってしまう。これでは、
正確な静電容量を測定することができない。本発明で
は、この問題を解決するために、図1に示す静電容量検
出電極14を設けた。
端子31と共通電極の端子30に一定の電圧を加えて充
電を行い、その後放電をさせて放電時間を測定すれば、
端子31と30との間の静電容量を測定できる。しかし
ながら、インク加圧室20の内面に設けられたコート層
27の電気抵抗が低くなると、駆動電極13と共通電極
12との間にも各駆動電極13の間にもリーク電流が流
れる。従って放電時間が長くなってしまう。これでは、
正確な静電容量を測定することができない。本発明で
は、この問題を解決するために、図1に示す静電容量検
出電極14を設けた。
【0020】図6には、上記のような各駆動電極13や
静電容量検出電極14に所定の電圧を印加するための制
御スイッチの結線図を示す。このスイッチは、図1に示
したヘッドドライバ3や静電容量検出駆動回路5中に設
けられる。図に示すように、スイッチSW1には高圧電
源HVが接続され、スイッチSW2には中程度の電源M
Vが接続される。また、また、スイッチSW3には、接
地電圧即ち0ボルトの電源端子が接続される。これらの
スイッチSW1,SW2,SW3のいずれかをオンする
ことによって、上記駆動電極13や静電容量検出電極1
4に電圧を加える。
静電容量検出電極14に所定の電圧を印加するための制
御スイッチの結線図を示す。このスイッチは、図1に示
したヘッドドライバ3や静電容量検出駆動回路5中に設
けられる。図に示すように、スイッチSW1には高圧電
源HVが接続され、スイッチSW2には中程度の電源M
Vが接続される。また、また、スイッチSW3には、接
地電圧即ち0ボルトの電源端子が接続される。これらの
スイッチSW1,SW2,SW3のいずれかをオンする
ことによって、上記駆動電極13や静電容量検出電極1
4に電圧を加える。
【0021】高圧電源HV、接地電圧(0ボルト)は、
印字動作用の電気パルス供給に使用される。静電容量検
出時は静電容量検出電極14に対応するこのスイッチを
全てオフする。駆動しない場合には、スイッチSW2を
通じて電源MVを供給する。
印字動作用の電気パルス供給に使用される。静電容量検
出時は静電容量検出電極14に対応するこのスイッチを
全てオフする。駆動しない場合には、スイッチSW2を
通じて電源MVを供給する。
【0022】図7には、本発明による静電容量検出電極
部分の横断面図を示す。この図は、図1に示した印字ヘ
ッドの右端断面を詳細に示したものである。この図に示
すように、印字ヘッドの両端部では、共通電極12と駆
動電極13の間に不要な電位差が生じないように、両者
を電気的に短絡している。短絡層28は、共通電極12
と駆動電極13の間を短絡するための導電性塗料等から
構成される。
部分の横断面図を示す。この図は、図1に示した印字ヘ
ッドの右端断面を詳細に示したものである。この図に示
すように、印字ヘッドの両端部では、共通電極12と駆
動電極13の間に不要な電位差が生じないように、両者
を電気的に短絡している。短絡層28は、共通電極12
と駆動電極13の間を短絡するための導電性塗料等から
構成される。
【0023】ここで、本発明では、この部分の駆動電極
13を3分割する。3分割した中央部分の電極を静電容
量検出電極14とする。そして、その境界部分に導電性
接着剤層25を満たした構造にする。即ち、この導電性
接着剤層25を満たした部分は、図の左右方向に見て高
い電気抵抗を示す。このようにして、その中央に存在す
る静電容量検出電極14を両側の駆動電極13から電気
的に独立させる。
13を3分割する。3分割した中央部分の電極を静電容
量検出電極14とする。そして、その境界部分に導電性
接着剤層25を満たした構造にする。即ち、この導電性
接着剤層25を満たした部分は、図の左右方向に見て高
い電気抵抗を示す。このようにして、その中央に存在す
る静電容量検出電極14を両側の駆動電極13から電気
的に独立させる。
【0024】図7に示すような断面構造の印字ヘッドは
次のようにして製造する。先ず、上面に電極層26を形
成した基板17の上に、上下面に電極層23、24を形
成した中央圧電体29を重ね、導電性接着剤層25によ
り電極層26と電極層24とを接着する。次に、中央圧
電体29から基板17に至る深さの並行な溝を切ること
により、インク加圧室20を形成する。最後に下面に電
極層21を形成した天板19を中央圧電体29の上に重
ねて、導電性接着剤層22により電極層21と電極層2
3とを接着する。その後、図3に示したオリフィスプレ
ート15等を接着する。この例の場合には、導電性接着
剤層25により電極層26と電極層24とを接着する前
に、電極層26と電極層24に、印字ヘッド長手方向に
並行な2本のスリットを形成しておく。導電性接着剤層
25は、このスリットの間に充填されて図7に示すよう
な構造になる。
次のようにして製造する。先ず、上面に電極層26を形
成した基板17の上に、上下面に電極層23、24を形
成した中央圧電体29を重ね、導電性接着剤層25によ
り電極層26と電極層24とを接着する。次に、中央圧
電体29から基板17に至る深さの並行な溝を切ること
により、インク加圧室20を形成する。最後に下面に電
極層21を形成した天板19を中央圧電体29の上に重
ねて、導電性接着剤層22により電極層21と電極層2
3とを接着する。その後、図3に示したオリフィスプレ
ート15等を接着する。この例の場合には、導電性接着
剤層25により電極層26と電極層24とを接着する前
に、電極層26と電極層24に、印字ヘッド長手方向に
並行な2本のスリットを形成しておく。導電性接着剤層
25は、このスリットの間に充填されて図7に示すよう
な構造になる。
【0025】なお、静電容量検出電極14は、こうして
駆動電極13や共通電極12から電気的に独立したもの
にするという点が目的であるから、上記のように導電性
接着剤層25を充填しないほうが好ましい。
駆動電極13や共通電極12から電気的に独立したもの
にするという点が目的であるから、上記のように導電性
接着剤層25を充填しないほうが好ましい。
【0026】図8には、静電容量検出電極14を完全に
電気的に独立させるために、静電容量検出電極14の両
側に比較的大きなスリットを形成した例を示す。図8に
示すスリット35は、中央圧電体29に、丁度インク加
圧室11と全く同様の要領で形成したスリット35とな
っている。他の部分の構造は図7と全く同様である。こ
の例では、上記インク加圧室20を形成する工程中に、
スリット35を形成してしまう。図8に示すような構成
にすると、静電容量検出電極14とその両側の駆動電極
13との間のリーク電流の心配が全く無い静電容量測定
が可能になる。また、その製造も、インク加圧室20の
形成時に同時に行うから、製造コストの増大も最小限に
することができる。
電気的に独立させるために、静電容量検出電極14の両
側に比較的大きなスリットを形成した例を示す。図8に
示すスリット35は、中央圧電体29に、丁度インク加
圧室11と全く同様の要領で形成したスリット35とな
っている。他の部分の構造は図7と全く同様である。こ
の例では、上記インク加圧室20を形成する工程中に、
スリット35を形成してしまう。図8に示すような構成
にすると、静電容量検出電極14とその両側の駆動電極
13との間のリーク電流の心配が全く無い静電容量測定
が可能になる。また、その製造も、インク加圧室20の
形成時に同時に行うから、製造コストの増大も最小限に
することができる。
【0027】〈具体例1の効果〉図7の例では、静電容
量検出電極14とその両側の電極との間に充填された導
電性接着剤層25の電気抵抗が十分に高ければ、正確な
静電容量測定が可能となる。また、図8に示す例では、
スリット35の内部に空気を満たしておけば、絶縁性が
非常に高く、静電容量検出電極14の電気的な独立性が
高まる。いずれの場合においても、従来のように静電容
量測定の際にインク加圧室20の内面に設けられたコー
ト層27が電流のリークを生じさせるという問題がな
く、長期間に亘って安定な静電容量測定が可能になる。
なお、静電容量の測定動作自体は従来と変わらない。そ
の例は、次の具体例2の説明で行う。
量検出電極14とその両側の電極との間に充填された導
電性接着剤層25の電気抵抗が十分に高ければ、正確な
静電容量測定が可能となる。また、図8に示す例では、
スリット35の内部に空気を満たしておけば、絶縁性が
非常に高く、静電容量検出電極14の電気的な独立性が
高まる。いずれの場合においても、従来のように静電容
量測定の際にインク加圧室20の内面に設けられたコー
ト層27が電流のリークを生じさせるという問題がな
く、長期間に亘って安定な静電容量測定が可能になる。
なお、静電容量の測定動作自体は従来と変わらない。そ
の例は、次の具体例2の説明で行う。
【0028】〈具体例2〉図9には、具体例2のインク
ジェットプリンタブロック図を示す。図9に示すインク
ジェットプリンタは、図1に示したインクジェットプリ
ンタに対し、湿度センサ7とメモリ8とADコンバータ
9とを追加している。このインクジェットプリンタで
は、まず、静電容量測定値の湿度に対する変動を補正す
るようにしている。メモリ8は、補正用のデータを記憶
するためのものである。
ジェットプリンタブロック図を示す。図9に示すインク
ジェットプリンタは、図1に示したインクジェットプリ
ンタに対し、湿度センサ7とメモリ8とADコンバータ
9とを追加している。このインクジェットプリンタで
は、まず、静電容量測定値の湿度に対する変動を補正す
るようにしている。メモリ8は、補正用のデータを記憶
するためのものである。
【0029】このインクジェットプリンタは、メモリ8
と、ヘッドドライバ3と、印字ヘッド4と、静電容量検
出駆動回路5とで、ヘッドアセンブリを構成している。
また、ヘッドドライバ3と、静電容量検出駆動回路5
と、静電容量測定部6は、印字ヘッド4に対して、FP
C(フレキシブルプリントケーブル)を用いて接続され
ている。また、静電容量測定部6が測定した測定結果を
CPU1に伝えるために、アナログ信号をディジタル信
号に変換するADコンバータ9が設けられている。
と、ヘッドドライバ3と、印字ヘッド4と、静電容量検
出駆動回路5とで、ヘッドアセンブリを構成している。
また、ヘッドドライバ3と、静電容量検出駆動回路5
と、静電容量測定部6は、印字ヘッド4に対して、FP
C(フレキシブルプリントケーブル)を用いて接続され
ている。また、静電容量測定部6が測定した測定結果を
CPU1に伝えるために、アナログ信号をディジタル信
号に変換するADコンバータ9が設けられている。
【0030】上記印字ヘッド4には、フレキシブルプリ
ントケーブルFPCが接続されている。このフレキシブ
ルプリントケーブルFPCは、ポリエステル等の絶縁フ
ィルムでリード線を挟んだもので、各リード線の間の静
電容量(線間容量)が湿度の上昇により次第に増大する
という性質がある。この線間容量は、上記ヘッドの静電
容量と並列接続される関係にあるから、ヘッドの静電容
量の検出値は、この線間容量を含めたものとなる。ヘッ
ドの静電容量の検出値の測定誤差を減少させるには、湿
度の変化に応じた補正をすることが好ましい。そこで、
この例では、湿度センサにより測定した湿度に応じて増
加するように設定した補正値を上記検出値から差し引く
ようにした。このような目的から、湿度センサはできる
だけフレキシブルプリントケーブルFPCに近接した場
所に配置することが好ましい。
ントケーブルFPCが接続されている。このフレキシブ
ルプリントケーブルFPCは、ポリエステル等の絶縁フ
ィルムでリード線を挟んだもので、各リード線の間の静
電容量(線間容量)が湿度の上昇により次第に増大する
という性質がある。この線間容量は、上記ヘッドの静電
容量と並列接続される関係にあるから、ヘッドの静電容
量の検出値は、この線間容量を含めたものとなる。ヘッ
ドの静電容量の検出値の測定誤差を減少させるには、湿
度の変化に応じた補正をすることが好ましい。そこで、
この例では、湿度センサにより測定した湿度に応じて増
加するように設定した補正値を上記検出値から差し引く
ようにした。このような目的から、湿度センサはできる
だけフレキシブルプリントケーブルFPCに近接した場
所に配置することが好ましい。
【0031】図10には、静電容量測定部による検出値
の温度と湿度依存性の説明図を示す。図10(a)は、
印字ヘッドの温度を横軸にとり、静電容量検出電極14
の放電時間検出値を縦軸にとったグラフである。また、
図10(b)は、印字ヘッドの温度を横軸にとり、上記
放電時間から算出した静電容量を縦軸にとったグラフで
ある。このように、印字ヘッドの静電容量は、その温度
に比例して上昇するから、静電容量を測定することによ
り、印字ヘッドの正確な温度測定が可能になる。この測
定結果が、印字ヘッド駆動条件に反映される。
の温度と湿度依存性の説明図を示す。図10(a)は、
印字ヘッドの温度を横軸にとり、静電容量検出電極14
の放電時間検出値を縦軸にとったグラフである。また、
図10(b)は、印字ヘッドの温度を横軸にとり、上記
放電時間から算出した静電容量を縦軸にとったグラフで
ある。このように、印字ヘッドの静電容量は、その温度
に比例して上昇するから、静電容量を測定することによ
り、印字ヘッドの正確な温度測定が可能になる。この測
定結果が、印字ヘッド駆動条件に反映される。
【0032】図10の(c)は横軸に時間、縦軸に静電
容量検出電極14の電圧との関係を示すグラフを図示し
た。静電容量測定を開始する際には、静電容量検出駆動
回路5から所定の充電電圧Jが静電容量検出電極14に
印加されて充電される。その後接地電圧と静電容量検出
電極14との間を適当な抵抗値を持つ回路で短絡して、
静電容量検出電極14の電圧が基準電圧Kに達するまで
の放電時間tを測定する。コンデンサの充電電圧と短絡
回路の抵抗値と、基準電圧Kに達するまでの放電時間と
の関係からコンデンサの静電容量が計算できる。
容量検出電極14の電圧との関係を示すグラフを図示し
た。静電容量測定を開始する際には、静電容量検出駆動
回路5から所定の充電電圧Jが静電容量検出電極14に
印加されて充電される。その後接地電圧と静電容量検出
電極14との間を適当な抵抗値を持つ回路で短絡して、
静電容量検出電極14の電圧が基準電圧Kに達するまで
の放電時間tを測定する。コンデンサの充電電圧と短絡
回路の抵抗値と、基準電圧Kに達するまでの放電時間と
の関係からコンデンサの静電容量が計算できる。
【0033】ここで、図10の(d)に、高湿度時と低
湿度時の検出値の変化を示す。図に示すように、図10
の(a)に示すような検出値は、インクジェットプリン
タの置かれた環境における湿度に依存する。湿度が高い
と、検出値がそのまま並行移動するように増大する。そ
の原因は上述のとおり、フレキシブルプリントケーブル
FPCによる。そこで、次のようにして静電容量測定値
の補正を行う。
湿度時の検出値の変化を示す。図に示すように、図10
の(a)に示すような検出値は、インクジェットプリン
タの置かれた環境における湿度に依存する。湿度が高い
と、検出値がそのまま並行移動するように増大する。そ
の原因は上述のとおり、フレキシブルプリントケーブル
FPCによる。そこで、次のようにして静電容量測定値
の補正を行う。
【0034】図11には、具体例2のインクジェットプ
リンタの動作フローチャートを示す。はじめにステップ
S1において、これまで説明した要領で静電容量を測定
する。次にステップS2において、その測定値をメモリ
Aに保存する。次に、ステップS3で、湿度を測定す
る。この湿度の測定は、図9に示す湿度センサ7により
行う。ステップS4では、その結果をメモリBに記憶す
る。そして、ステップS5〜ステップS10において、
湿度の値に応じて対応する補正値を選択す処理を行う。
リンタの動作フローチャートを示す。はじめにステップ
S1において、これまで説明した要領で静電容量を測定
する。次にステップS2において、その測定値をメモリ
Aに保存する。次に、ステップS3で、湿度を測定す
る。この湿度の測定は、図9に示す湿度センサ7により
行う。ステップS4では、その結果をメモリBに記憶す
る。そして、ステップS5〜ステップS10において、
湿度の値に応じて対応する補正値を選択す処理を行う。
【0035】例えば、ステップS5で、湿度が25%以
下であると判断すると、ステップS11に進み、補正値
Cの値を“0”にする。即ち、湿度25%未満では補正
を行わない。また、ステップS6において、湿度25%
以上35%未満の場合にはステップS12に進み、補正
値Cの値を“0.4”にする。
下であると判断すると、ステップS11に進み、補正値
Cの値を“0”にする。即ち、湿度25%未満では補正
を行わない。また、ステップS6において、湿度25%
以上35%未満の場合にはステップS12に進み、補正
値Cの値を“0.4”にする。
【0036】同様の要領で、ステップS7,S8,S
9,S10で、湿度を45%,55%,65%,75%
という基準で切り分け、補正値をそれぞれ0.8,1.2,1.
6,2.0,2.4というように設定する。そして、設定した
補正値CをステップS18で、測定値Aから減ずること
によって補正後の静電容量測定値Dを得る。図12に
は、上記のような湿度と補正値の関係を一覧表にした説
明図を図示した。この補正値は適用するインクジェット
プリンタごとに実験的に選定される。
9,S10で、湿度を45%,55%,65%,75%
という基準で切り分け、補正値をそれぞれ0.8,1.2,1.
6,2.0,2.4というように設定する。そして、設定した
補正値CをステップS18で、測定値Aから減ずること
によって補正後の静電容量測定値Dを得る。図12に
は、上記のような湿度と補正値の関係を一覧表にした説
明図を図示した。この補正値は適用するインクジェット
プリンタごとに実験的に選定される。
【0037】〈具体例2の効果〉以上のようにして、プ
リンタ内部に設けられた湿度センサを用いて測定した静
電容量の補正を行えば極めて正確な測定結果が得られ
る。これを利用して駆動パルス等の補正を行えば、高品
質な印字が可能となる。
リンタ内部に設けられた湿度センサを用いて測定した静
電容量の補正を行えば極めて正確な測定結果が得られ
る。これを利用して駆動パルス等の補正を行えば、高品
質な印字が可能となる。
【0038】〈具体例3〉上記のようにして静電容量の
測定を行う場合には、静電容量測定部6では、静電容量
検出電極14の電圧が基準電圧Kに達するまでの放電時
間tを測定する。この基準電圧Kに変動があると、静電
容量の測定値に誤差が生じる。
測定を行う場合には、静電容量測定部6では、静電容量
検出電極14の電圧が基準電圧Kに達するまでの放電時
間tを測定する。この基準電圧Kに変動があると、静電
容量の測定値に誤差が生じる。
【0039】図13は、基準電圧供給部結線図である。
図に示す回路は、3個の抵抗R1,R2,R3を直列接
続したもので、抵抗R2とR3の両端に電圧安定化用の
ダイオードD1が接続されている。抵抗R1,R2,R
3の両端には、例えば5ボルトの安定化電源電圧が供給
される。そして、抵抗R2とR3によって分圧した基準
電圧Kが静電容量測定部6に供給される構成となってい
る。
図に示す回路は、3個の抵抗R1,R2,R3を直列接
続したもので、抵抗R2とR3の両端に電圧安定化用の
ダイオードD1が接続されている。抵抗R1,R2,R
3の両端には、例えば5ボルトの安定化電源電圧が供給
される。そして、抵抗R2とR3によって分圧した基準
電圧Kが静電容量測定部6に供給される構成となってい
る。
【0040】しかしながらこの回路部品の製造時の特性
のバラツキにより、基準電圧は必ずしも正確に設計値と
一致しない。一方、プリンタには、上記静電容量の検出
値を利用して、印字ヘッドの温度を求めるための演算処
理機能が設けられている。メモリ8には、静電容量検出
値とそのときの温度との対応関係を示すテーブルデータ
が記憶されている。このテーブルデータは試験機の基準
電圧に基づいて作成されたもので、基準電圧に誤差があ
れば、テーブルデータを参照して得られた静電容量検出
値に測定誤差を生じる。
のバラツキにより、基準電圧は必ずしも正確に設計値と
一致しない。一方、プリンタには、上記静電容量の検出
値を利用して、印字ヘッドの温度を求めるための演算処
理機能が設けられている。メモリ8には、静電容量検出
値とそのときの温度との対応関係を示すテーブルデータ
が記憶されている。このテーブルデータは試験機の基準
電圧に基づいて作成されたもので、基準電圧に誤差があ
れば、テーブルデータを参照して得られた静電容量検出
値に測定誤差を生じる。
【0041】図14には、基準電圧の影響の説明図を示
す。図には、製造時の試験機の出力する基準電圧に対し
て、プリンタXの出力する基準電圧はやや高く、プリン
タYの出力する基準電圧はやや低い例を示す。このと
き、プリンタYはやや長く、プリンタXはやや短く放電
時間を検出する。基準電圧にバラツキがあると、求めら
れた温度Tにもバラツキが生じる。このようなバラツキ
があると、インクジェットプリンタが設計どおりの品質
を示さない。具体例3では、このために、実際に出力さ
れる基準電圧と設計時の基準電圧とを比較して、静電容
量の測定値を補正する。
す。図には、製造時の試験機の出力する基準電圧に対し
て、プリンタXの出力する基準電圧はやや高く、プリン
タYの出力する基準電圧はやや低い例を示す。このと
き、プリンタYはやや長く、プリンタXはやや短く放電
時間を検出する。基準電圧にバラツキがあると、求めら
れた温度Tにもバラツキが生じる。このようなバラツキ
があると、インクジェットプリンタが設計どおりの品質
を示さない。具体例3では、このために、実際に出力さ
れる基準電圧と設計時の基準電圧とを比較して、静電容
量の測定値を補正する。
【0042】図15には、具体例3の動作フローチャー
トを示す。図の(a)は動作フローチャート、(b)は
動作フローチャートのステップS2で使用するテーブル
データである。まず、ステップS1において、図9に示
した静電容量測定部6が基準電圧を発生させると、AD
コンバータ9がその電圧をディジタル変換してCPU1
に伝える。次に、ステップS2において、メモリ8に記
憶しておいた補正値のテーブルデータを参照して、補正
値Fを求める。次のステップS3では、静電容量測定値
Dの値を補正値Fを用いて補正する。
トを示す。図の(a)は動作フローチャート、(b)は
動作フローチャートのステップS2で使用するテーブル
データである。まず、ステップS1において、図9に示
した静電容量測定部6が基準電圧を発生させると、AD
コンバータ9がその電圧をディジタル変換してCPU1
に伝える。次に、ステップS2において、メモリ8に記
憶しておいた補正値のテーブルデータを参照して、補正
値Fを求める。次のステップS3では、静電容量測定値
Dの値を補正値Fを用いて補正する。
【0043】例えば、この図の(b)に示すように、基
準電圧が設計値の1.7ボルトと一致した場合は、補正
値Fはゼロである。また、基準電圧が1.7ボルトより
高ければ、静電容量測定値Dに補正値Fを加算するよう
にして補正する。逆に、基準電圧が1.7ボルトより小
さければ、静電容量測定値Dから補正値Fを差し引くよ
うにして補正する。これによって、基準電圧の変動に対
する静電容量の補正が可能になる。
準電圧が設計値の1.7ボルトと一致した場合は、補正
値Fはゼロである。また、基準電圧が1.7ボルトより
高ければ、静電容量測定値Dに補正値Fを加算するよう
にして補正する。逆に、基準電圧が1.7ボルトより小
さければ、静電容量測定値Dから補正値Fを差し引くよ
うにして補正する。これによって、基準電圧の変動に対
する静電容量の補正が可能になる。
【0044】〈具体例3の効果〉以上のように、基準電
圧についての補正を行えばよりいっそう正確な静電容量
測定ができ、高品質な印字が可能になる。
圧についての補正を行えばよりいっそう正確な静電容量
測定ができ、高品質な印字が可能になる。
【図1】具体例1のインクジェットプリンタブロック図
である。
である。
【図2】印字ヘッドの斜視図である。
【図3】印字ヘッドのJ−J断面図である。
【図4】印字ヘッドの主要部横断面図である。
【図5】印字ヘッドの等価回路である。
【図6】制御スイッチの結線図である。
【図7】静電容量検出電極部分横断面図(例1)であ
る。
る。
【図8】静電容量検出電極部分横断面図(例2)であ
る。
る。
【図9】具体例2のインクジェットプリンタブロック図
である。
である。
【図10】検出値の温度と湿度依存性説明図である。
【図11】具体例2の動作フローチャートである。
【図12】湿度と補正値の関係説明図である。
【図13】基準電圧供給部結線図である。
【図14】基準電圧の影響の説明図である。
【図15】具体例3の動作フローチャートである。
1 CPU 2 ROM 3 ヘッドドライバ 4 印字ヘッド 5 静電容量検出駆動回路 6 静電容量測定部 11 インク加圧室 12 共通電極 13 駆動電極 14 静電容量検出電極
Claims (4)
- 【請求項1】 印字ヘッド中に、インク加圧室を駆動す
る駆動電極とは電気的に独立した静電容量検出電極を設
け、 前記印字ヘッドを駆動する制御部に、前記駆動電極に印
字データを供給するヘッドドライバと、前記静電容量検
出電極を利用して、前記印字ヘッドの特定部分の静電容
量を測定する静電容量測定部を備えたことを特徴とする
インクジェットプリンタ。 - 【請求項2】 請求項1に記載のインクジェットプリン
タにおいて、 前記印字ヘッドには、共通電極と、駆動電極と、静電容
量検出電極とが設けられ、駆動電極に印字データが供給
されてインク加圧室が駆動され、共通電極と静電容量検
出電極を用いて、静電容量が測定されることを特徴とす
るインクジェットプリンタ。 - 【請求項3】 請求項2に記載のインクジェットプリン
タにおいて、前記静電容量検出電極は、前記共通電極の
端部に対向し、前記インク加圧室内壁と電気的に不連続
な場所に配置されていることを特徴とするインクジェッ
トプリンタ。 - 【請求項4】 請求項1に記載のインクジェットプリン
タにおいて、前記静電容量検出電極は、駆動電極と同時
に形成される電極層にスリットを形成して、前記駆動電
極と電気的に独立させた電極層から成ることを特徴とす
るインクジェットプリンタ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23767499A JP2001063033A (ja) | 1999-08-25 | 1999-08-25 | インクジェットプリンタ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23767499A JP2001063033A (ja) | 1999-08-25 | 1999-08-25 | インクジェットプリンタ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001063033A true JP2001063033A (ja) | 2001-03-13 |
Family
ID=17018837
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP23767499A Pending JP2001063033A (ja) | 1999-08-25 | 1999-08-25 | インクジェットプリンタ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001063033A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007162151A (ja) * | 2005-12-12 | 2007-06-28 | Toray Ind Inc | 2軸ステッチ基材およびプリフォーム |
WO2008020628A1 (fr) | 2006-08-18 | 2008-02-21 | Fukui Prefectural Government | Stratifiés moulés à renfort multiaxial et leur procédé de production |
JP2016054200A (ja) * | 2014-09-03 | 2016-04-14 | ローム株式会社 | 圧電素子およびそれを備えたインクジェットヘッド |
JP2019521018A (ja) * | 2016-06-30 | 2019-07-25 | ザール テクノロジー リミテッドXaar Technology Limited | 液滴堆積装置およびその試験回路 |
-
1999
- 1999-08-25 JP JP23767499A patent/JP2001063033A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007162151A (ja) * | 2005-12-12 | 2007-06-28 | Toray Ind Inc | 2軸ステッチ基材およびプリフォーム |
WO2008020628A1 (fr) | 2006-08-18 | 2008-02-21 | Fukui Prefectural Government | Stratifiés moulés à renfort multiaxial et leur procédé de production |
JP2016054200A (ja) * | 2014-09-03 | 2016-04-14 | ローム株式会社 | 圧電素子およびそれを備えたインクジェットヘッド |
JP2019521018A (ja) * | 2016-06-30 | 2019-07-25 | ザール テクノロジー リミテッドXaar Technology Limited | 液滴堆積装置およびその試験回路 |
JP7042224B2 (ja) | 2016-06-30 | 2022-03-25 | ザール テクノロジー リミテッド | 液滴堆積装置およびその試験回路 |
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