JP2005319707A - Inkjet apparatus and ink quality change detector - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、インクジェット装置においてインク変質を検出するためのインク変質検出装置と、インクの変質によるノズルの詰まり等の不都合が生じにくいインクジェット装置に関するものである。 The present invention relates to an ink alteration detection device for detecting ink alteration in an ink jet device, and an ink jet device in which problems such as nozzle clogging due to ink alteration are less likely to occur.
圧電方式のインクジェット記録装置は、圧電のシステム共振を利用し、ノズルが形成されたインクチェンバー(ノズル直前のインク溜まりであるインク室)の機械的体積変化でノズルからインクを吐出するものである。その一例として下記特許文献1にインクジェット装置の一例が開示されている。 A piezoelectric inkjet recording apparatus uses piezoelectric system resonance to eject ink from a nozzle by a change in mechanical volume of an ink chamber (an ink chamber that is an ink reservoir immediately before the nozzle) in which the nozzle is formed. As an example, Patent Document 1 below discloses an example of an ink jet apparatus.
このインクジェット装置はシェアモードタイプと呼ばれるものであり、図2に示すように、細長状の基板1の一端部上面に積層接着された圧電素子を構成する圧電部材2,3と、圧電部材2,3に刻設された同一深さ、同一長さのインクチェンバーとなる複数の長溝4と、長溝4の側面と底面に形成された電極5と、長溝4の後端から前記圧電部材3の後部上端に形成された引出し電極6と、基板1の他端上部に接着固定されたプリント基板7と、プリント基板7上に搭載された駆動回路内蔵のドライブIC8と、プリント基板7上に形成され、ドライブIC8に接続した導電パターン9と、導電パターン9と前記引出し電極6間を接合した導線10と、圧電部材3の上面を絶縁フィルム11を介して塞ぐ天板12及び圧電部材2,3の前面を塞ぐノズルプレート16とを備えている。
This ink-jet apparatus is called a shear mode type. As shown in FIG. 2, the
そして、前記絶縁フィルム11には、前記長溝4の一つおきに連通するインク流入孔13が形成されているとともに、天板12には孔13と連通する共通インクチェンバー14が形成され、この共通インクチェンバー14には図示しないインク補給部からインクが供給されるようになっている。また、ノズルプレート16には同じく長溝4の一つおきに連通する複数のノズルであるオリフィス15が開口されている。
The
このように、シェアモードタイプのインクジェット装置は、圧電材料の基板材にインクチェンバーとなる多数本の平行な長溝4を機械的に形成し、これらのインクチェンバーを共通インクチェンバー14において連通した構成となっており、いわば隣接するインクチェンバーをアクチュエータである共通の圧電素子を壁として区画した構造となっている。そして、駆動時には電圧を印加することで前記圧電部材2,3は互いに逆方向のせん断応力を受けて変形し、変形した圧電素子からなる2つの壁の間にあるインクチェンバー内のインクがノズルから吐出される。従って、駆動時に駆動パルスを与えてインクチェンバーの容積が減少する方向に圧電素子を変形させ、ノズルからインクを吐出させる場合、隣接するインクチェンバーの容積も同時に減少させて同時にインクを吐出させることはできない。従って、シェアモードタイプのインクジェット装置の駆動においては、並設された一列のノズルから同時にインクを吐出する等、隣接するインクチェンバーを同時に駆動することはなく、適宜個数置きに順次シフトしながら一列分のインクチェンバーを駆動する時系列駆動が行われるのが通常である。
As described above, the share mode type ink jet apparatus mechanically forms a large number of parallel long grooves 4 serving as ink chambers on a substrate material made of piezoelectric material, and these ink chambers communicate with each other in a
なお、特許文献1記載のシェアモードタイプのインクジェット装置では、このように共通インクチェンバー14に連通している長溝4がインクチェンバーを構成し、これと隣合い、かつ共通インクチェンバー14に連通していない長溝4がダミーインクチェンバーとなり、一方のインクチェンバーの圧力を高めてオリフィス15を通じてインクの噴射を行う際に、他方のインクチェンバーの圧力が減少するように印可する駆動パルス電圧のタイミングをずらすことにより、共通インクチェンバー14の圧力変動が小さく、各インクチェンバーにおける吐出条件の変動を極力防止できる特徴がある。
ところで、以上のシステム共振を利用した振動因子は、圧電素子と、圧電素子を含むノズルヘッド構造(インクチェンバー)と、インクチェンバー内にあるインクとで構成され、その中でも環境的、物性的変動要因の比較的大きい素材がインクである。 By the way, the vibration factor using the above system resonance is composed of a piezoelectric element, a nozzle head structure (ink chamber) including the piezoelectric element, and ink in the ink chamber, and among them, environmental and physical variation factors. The relatively large material is ink.
インクジェットに用いられるインクは、水又は石油系の溶剤、染料又は顔料などの着色料、インクの表面張力を低下させ記録材への浸透を促進させる界面活性剤やエタノール,イソプロパノールなどの有機溶剤などの浸透剤、インクが乾いてプリントヘッドのノズルが目詰まりするのを防止するために添加されるジエチレングリコール,ポリエチレングリコール,グリセリン,N−メチル−2−ピロドリンなどの乾燥防止剤等で構成されている。また、インク中に顔料を含有するものについては、顔料の凝集や顔料を分散させるための顔料分散剤が添加されている。
ところで、顔料を含有するインクにおいては、顔料の凝集や顔料を分散させるために添加した顔料分散剤のゲル生成、またインク中に酸素が溶け込みノズルでかかる圧力により酸素が排出されるなどの原因により、インクジェットのヘッドノズルが詰まり、吐出不良を起こす大きな要因となっていた。また、インクの充填や印刷に使用される頻度が少ない場合や非印刷状態が長時間続く場合などには、ノズル開口部を完全に密閉状態にすることができないため、インク乾燥が進みノズル先端部にあるインクの粘度が上昇して吐出不良が起っていた。
Inks used for inkjet include water or petroleum-based solvents, colorants such as dyes or pigments, surfactants that reduce the surface tension of ink and promote penetration into recording materials, and organic solvents such as ethanol and isopropanol. It is composed of a penetrant, an anti-drying agent such as diethylene glycol, polyethylene glycol, glycerin, N-methyl-2-pyrodrin, etc. added to prevent the ink from drying and clogging the nozzles of the print head. For the ink containing a pigment, a pigment dispersant is added to aggregate the pigment and disperse the pigment.
By the way, in the ink containing the pigment, the aggregation of the pigment, the gel formation of the pigment dispersant added to disperse the pigment, the oxygen is dissolved in the ink, and the oxygen is discharged by the pressure applied by the nozzle, etc. Ink jet head nozzles were clogged, leading to a major cause of ejection failure. In addition, when the frequency of ink filling and printing is low, or when the non-printing state continues for a long time, the nozzle opening cannot be completely sealed. As a result, the viscosity of the ink in the ink rises and discharge failure occurs.
一般的なインクジェット装置では、特に温度に対しては温度センサの検出値などに基づき変動補正を行っているが、温度以外の要因、すなわち、上述したようなインク材料の凝集・経時変化などによる変質のようなインクそのものの変質(物性的変動)に関しては、その状態に関するデータをフィードバックして該状態に適合した最適モードで駆動を行うための手段は従来存在しなかった。
このようなインクの大きな物性変動は、システムの駆動条件のずれにつながり、結果的に駆動ミスによりインクの吐出不良を生ずる一要因となっていた。
In general inkjet devices, fluctuation correction is performed especially for temperature based on the detection value of the temperature sensor, etc., but deterioration due to factors other than temperature, that is, aggregation of ink material as described above, change with time, etc. With respect to the alteration (physical property variation) of the ink itself as described above, there has conventionally been no means for feeding back data relating to the state and driving in the optimum mode suitable for the state.
Such a large change in physical properties of the ink leads to a shift in the driving conditions of the system, and as a result, causes a discharge failure of ink due to a driving error.
本発明は、以上の課題を解決するものであり、インクの物性的変動(変質)を検出するとともに、その検出結果に基づいてインクを吐出する駆動条件を補正し、最適な駆動条件を得られるようにしたインクジェット装置を提供することを目的としている。 The present invention solves the above-described problems, and detects the physical property variation (deterioration) of ink and corrects the driving condition for ejecting ink based on the detection result to obtain the optimal driving condition. An object of the present invention is to provide an ink jet apparatus.
前記目的を達成するため、本発明は、それぞれノズルと圧電素子が設けられた複数のインクチェンバーが多数列設されてなるヘッドでインク滴の吐出を行い印刷を行うインクジェット装置において、これら複数の圧電素子の中から隣接した2つのインクチェンバーを適宜に定め、これら2つの圧電素子を、ノズルからインクを吐出させないインクチェンバーの圧電素子とノズルからインクを吐出するインクチェンバーの圧電素子として設定し、計測時にインクを吐出しないインクチェンバーの圧電素子を振動センサ(音響ピックアップ)として利用し、他方のインクチェンバーからインクが吐出された際に発生する音響振動を検出して音響信号を出力させ、この音響信号と予め計測しておいた最適条件の駆動信号とを比較してインクの変質を検出するものである。そして、その比較結果に基づいて駆動信号を補正して吐出不良の少ない最適な印刷を行えるようにしたものである。 In order to achieve the above object, the present invention provides an inkjet apparatus that performs printing by ejecting ink droplets with a head in which a plurality of ink chambers each provided with a nozzle and a piezoelectric element are arranged in a row. Two adjacent ink chambers are appropriately determined from the elements, and these two piezoelectric elements are set as a piezoelectric element for an ink chamber that does not eject ink from a nozzle and a piezoelectric element for an ink chamber that ejects ink from a nozzle. The piezoelectric element of the ink chamber that sometimes does not eject ink is used as a vibration sensor (acoustic pickup), and the acoustic vibration generated when ink is ejected from the other ink chamber is detected and an acoustic signal is output. And the drive signal of the optimal condition measured in advance It is intended to leave. Then, the drive signal is corrected based on the comparison result so that optimum printing with few ejection defects can be performed.
請求項1に記載されたインクジェット装置は、それぞれノズルと圧電素子が設けられた複数のインクチェンバーが互いに連通するように列設されてなるヘッドと、前記各インクチェンバーの前記各圧電素子にそれぞれ接続された複数の駆動増幅器と、前記各駆動増幅器に選択的に駆動信号を与えることにより対応する前記各圧電素子を駆動して対応する前記各インクチェンバーの前記各ノズルからインクを時系列に吐出させる制御手段とを備えたシェアモードタイプのインクジェット装置において、
複数の前記インクチェンバーから任意に選択された少なくとも1つの第1インクチェンバーの第1圧電素子に接続され、前記第1インクチェンバーに隣接する第2インクチェンバーの第2圧電素子を駆動した際に発生する音響振動を受信して前記第1圧電素子が発生する音響信号を前記制御手段に出力する音響信号増幅器を備え、
前記制御手段は、前記第1インクチェンバーの前記駆動増幅器に駆動信号を与えることなく前記第2インクチェンバーの前記第2圧電素子に駆動信号を与えて前記第2インクチェンバーの前記ノズルからインクの吐出を行わせるとともに、前記音響信号増幅器が出力した前記音響信号により、前記駆動増幅器に与える駆動信号を補正するように構成されたことを特徴としている。
The ink jet device according to claim 1 is connected to a head in which a plurality of ink chambers each provided with a nozzle and a piezoelectric element are arranged so as to communicate with each other, and to each piezoelectric element of each ink chamber. The plurality of drive amplifiers and the corresponding piezoelectric elements by selectively supplying drive signals to the respective drive amplifiers to eject ink from the respective nozzles of the corresponding ink chambers in time series. In a share mode type ink jet device provided with a control means,
Occurs when the second piezoelectric element of the second ink chamber connected to the first piezoelectric element of at least one first ink chamber arbitrarily selected from the plurality of ink chambers and adjacent to the first ink chamber is driven. An acoustic signal amplifier that receives acoustic vibrations and outputs an acoustic signal generated by the first piezoelectric element to the control means;
The control means gives a drive signal to the second piezoelectric element of the second ink chamber without giving a drive signal to the drive amplifier of the first ink chamber, and ejects ink from the nozzles of the second ink chamber. And the driving signal applied to the driving amplifier is corrected by the acoustic signal output from the acoustic signal amplifier.
請求項2に記載されたインクジェット装置は、請求項1記載のインクジェット装置において、前記制御手段が駆動条件毎の駆動波形に対応した駆動データを記憶した記憶手段を有しており、さらに該制御手段が、所定の駆動条件下において前記駆動増幅器で前記第2圧電素子を駆動した際に前記第1圧電素子が発生した前記音響信号の発振波形から前記補正データを得、当該駆動条件における前記駆動波形の駆動データを当該補正データにより補正することを特徴としている。 An ink jet apparatus according to a second aspect of the present invention is the ink jet apparatus according to the first aspect, wherein the control means includes storage means for storing drive data corresponding to a drive waveform for each drive condition, and the control means The correction data is obtained from the oscillation waveform of the acoustic signal generated by the first piezoelectric element when the second piezoelectric element is driven by the drive amplifier under a predetermined driving condition, and the driving waveform under the driving condition is obtained. This driving data is corrected by the correction data.
請求項3に記載されたインクジェット装置は、請求項2記載のインクジェット装置において、記憶手段に記憶されたある特定の駆動条件に対応する駆動波形の駆動データと、同一環境条件下において得られた前記補正データの差が、所定の基準値より大きく変化した場合に、前記制御手段が警告報知を行うことを特徴としている。
The ink jet device according to
請求項4に記載されたインクジェット装置は、請求項1乃至3記載のインクジェット装置において、前記第2圧電素子に前記駆動信号を与えて前記第2インクチェンバーの前記ノズルからインクを吐出させるとともに、前記第1圧電素子が発生する前記音響信号で前記駆動信号を補正する動作は、前記インクジェット装置におけるインク回復動作として行われることを特徴としている。 An ink jet apparatus according to a fourth aspect of the invention is the ink jet apparatus according to the first to third aspects, wherein the drive signal is supplied to the second piezoelectric element to eject ink from the nozzles of the second ink chamber, and The operation of correcting the drive signal with the acoustic signal generated by the first piezoelectric element is performed as an ink recovery operation in the ink jet apparatus.
請求項5に記載されたインクジェット装置は、請求項1乃至3記載のインクジェット装置において、前記第2圧電素子に前記駆動信号を与えて前記第2インクチェンバーの前記ノズルからインクを吐出させるとともに、前記第1圧電素子が発生する前記音響信号で前記駆動信号を補正する動作は、前記インクジェット装置における印字動作時にリアルタイムのフィードバック制御として行われることを特徴としている。
The inkjet device according to
請求項6に記載されたインク変質検出装置は、それぞれノズルと圧電素子が設けられた複数のインクチェンバーが互いに連通するように列設されてなるヘッドと、前記各インクチェンバーの前記各圧電素子にそれぞれ接続された複数の駆動増幅器と、前記各駆動増幅器に選択的に駆動信号を与えることにより対応する前記各圧電素子を駆動して対応する前記各インクチェンバーの前記各ノズルからインクを時系列に吐出させる制御手段とを備えたシェアモードタイプのインクジェット装置に設けられ、
複数の前記インクチェンバーから任意に選択された少なくとも1つの第1インクチェンバーの第1圧電素子に接続され、前記第1インクチェンバーに隣接する第2インクチェンバーの第2圧電素子を駆動した際に発生する音響振動を受信して前記第1圧電素子が発生する音響信号を前記制御手段に出力する音響信号増幅器と、
前記圧電素子の駆動波形を記憶した記憶手段とを備え、
前記制御手段には、計測時において、前記第1インクチェンバーの前記駆動増幅器に駆動信号を与えることなく前記第2インクチェンバーの前記第2圧電素子に駆動信号を与えて前記第2インクチェンバーの前記ノズルからインクの吐出を行わせるとともに、前記音響信号増幅器が出力した前記音響信号と前記記憶手段に記憶された前記駆動波形を比較することにより前記インクチェンバー内にある前記インクの変質を検出する構成が備えられたことを特徴としている。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided an ink alteration detection device comprising: a head in which a plurality of ink chambers each provided with a nozzle and a piezoelectric element are arranged so as to communicate with each other; and each piezoelectric element of each ink chamber. A plurality of drive amplifiers connected to each other, and selectively supplying a drive signal to each of the drive amplifiers to drive the corresponding piezoelectric elements to ink from the nozzles of the corresponding ink chambers in time series. Provided in a share mode type ink jet apparatus having a control means for discharging,
Occurs when the second piezoelectric element of the second ink chamber connected to the first piezoelectric element of at least one first ink chamber arbitrarily selected from the plurality of ink chambers and adjacent to the first ink chamber is driven. An acoustic signal amplifier that receives the acoustic vibration to be output and outputs an acoustic signal generated by the first piezoelectric element to the control means;
Storage means for storing a drive waveform of the piezoelectric element,
At the time of measurement, the control means gives a drive signal to the second piezoelectric element of the second ink chamber without giving a drive signal to the drive amplifier of the first ink chamber. A configuration for detecting ink alteration in the ink chamber by causing ink to be ejected from a nozzle and comparing the acoustic signal output from the acoustic signal amplifier with the drive waveform stored in the storage means. Is featured.
本発明によれば、時系列駆動を行うシェアモードタイプのインクジェット装置において、あるインクチェンバーはノズルからインクを吐出させず、これに隣接したインクチェンバーはノズルからインクを吐出させ、インクの吐出によって一方のインクチェンバーで発生した音響振動を、インクを吐出していない隣のインクチェンバーの圧電素子を音響センサ(音響ピックアップ)に利用して検出し、音響信号を得ることができるので、インク吐出用の圧電素子とは別に音響センサを設けなくとも、予め計測しておいた最適条件でのインク吐出による音響信号とこの音響信号を比較することによりインクの物性的変化(変質)を簡単かつ確実に検知することができる。すなわち、本発明では最適条件でのインク吐出における音響信号と、変質したインクを吐出する又は吐出できない等の吐出不良時における音響信号には有意の差が生じることを利用し、音響特性でインクの異常を検出して未然に印刷ミスを防止でき、又は他の手段による対策を講ずることができる。 According to the present invention, in a share mode type inkjet apparatus that performs time-series driving, a certain ink chamber does not eject ink from the nozzle, and an ink chamber adjacent to the ink chamber ejects ink from the nozzle. The acoustic vibration generated in the ink chamber can be detected by using an acoustic sensor (acoustic pickup) in the piezoelectric element of the adjacent ink chamber that does not eject ink, and an acoustic signal can be obtained. Even if no acoustic sensor is provided separately from the piezoelectric element, the physical change (degeneration) of ink can be detected easily and reliably by comparing this acoustic signal with the acoustic signal generated by ink ejection under the optimum conditions measured in advance. can do. In other words, the present invention utilizes the fact that there is a significant difference between the acoustic signal in the ink ejection under the optimum conditions and the acoustic signal in the case of ejection failure such as ejection or inability to eject the deteriorated ink. Abnormality can be detected to prevent printing errors in advance, or measures by other means can be taken.
そして、予め計測しておいた最適条件でのインク吐出による音響信号とこの音響信号を比較した結果に基づき、インク吐出の最適条件を補正することによりインクの変質に対応した現時点での最適条件を得ることができるので、インクジェット装置は吐出不良の少ない最適な印刷を行うことができる。 Then, based on the result of comparing this acoustic signal with the acoustic signal generated by the ink ejection under the optimum condition measured in advance, the optimum condition at the present time corresponding to the alteration of the ink is corrected by correcting the optimum ink ejection condition. Therefore, the ink jet apparatus can perform optimum printing with few ejection defects.
以下、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。
図1は本発明に係るインクジェット装置の回路ブロック図である。図1において、インクジェット装置は、ノズルヘッド20及びノズルヘッド駆動用の回路部22とを備えているほか、これと同期して駆動される図示しない紙送り機構や、インク回復動作時等に使用されるノズルクリーニング用の機構等、その他の各種附属機構を備えている。
The best mode for carrying out the invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a circuit block diagram of an ink jet apparatus according to the present invention. In FIG. 1, the ink jet apparatus includes a
ノズルヘッド20は、各々ノズルを有する複数のインクチェンバーが列設されてなる筐体を有し、これら各インクチェンバーにそれぞれ圧電素子(ピエゾ素子)PZT1,PZT2,PZT3・・・PZTX(PZTX:任意の圧電素子)が設けられたインク吐出手段である。このノズルヘッド20において、各圧電素子PZTXと、この圧電素子PZTXが設けられたインクチェンバーと、このインクチェンバ内に充填されるインクを、それぞれ所定のインピーダンスを有する素子と考えれば、これらの結合は電気的な等価回路と見なすことができ、所定の振動特性を備えた振動系を構成するものと考えることができる。
The
本例のノズルヘッド20は、「背景技術」の項において特許文献1を参照して基本構造を説明したシェアモードインクタイプであり、すなわち前記インクチェンバーは圧電素子に形成した長溝によって構成され、各長溝の先端の開孔がノズルを構成する。従って、隣接するインクチェンバーを区画する圧電素子は両者間で共通であり、インクチェンバーの容積が減少する方向に圧電素子を近接させてインクの吐出を行う原理上、隣接する2つのインクチェンバーの各ノズルから同時にインクを吐出させることはできない。従って、本例のノズルヘッド20を駆動する場合には、並設された一列のノズルから同時にインクを吐出する等、隣接するインクチェンバーを同時に駆動することはなく、適宜個数置きに順次シフトしながら一列分のインクチェンバーを駆動する時系列駆動を行う。
The
このノズルヘッド20は、製造時の微妙な機械工作上のばらつきに起因し、同一の態様でインクを吐出するための駆動条件が異なっているが、この駆動条件の違いを駆動時に補正するために、この製造ロットごとのばらつきによる駆動条件の違いをランクデータとして書込んだデバイス26を有している。また、温度の変化によるインクの吐出時の挙動の変動に対応するため、サーミスタなどの温度センサ28も配置されている。これらのデバイス26と温度センサ28はノズルヘッド20に一体に設けられるものでもよいし、その近傍に設置されるものでもよい。なお、デバイス26のランクデータは必要に応じて図示しない操作パネル等から回路部22に入力するものとしてもよい。
This
前記各圧電素子PZTXには、それぞれ駆動増幅器38Xの出力側が接続されており、各駆動増幅器の入力側は制御手段としてのCPU30に接続されて駆動信号が入力されるようになっている。CPU30が各駆動増幅器38Xに対して選択的に駆動信号を入力することにより、各圧電素子PZTXは選択的に駆動されて対応するインクチェンバーのノズルからインクが吐出される。
Each piezoelectric element PZTX is connected to an output side of a drive amplifier 38X, and an input side of each drive amplifier is connected to a
前記回路部22には、制御手段としてのCPU30、RAM32、プログラムROM34、使用するノズルヘッド20に適し温度補正を考慮した複数の基準駆動波形と各基準駆動波形に対応した駆動データをテーブル形式で格納した駆動波形ROM36が設けられ、CPU30に接続されている。また、インク吐出のばらつきによるランクデータを供給する前記デバイス26と、温度データを提供する前記温度センサ28が、CPU30に接続されている。CPU30は、デバイス26と温度センサ28から供給されるデータに応じて駆動波形ROM36から駆動データを取り出し、印刷すべき画像の画像データに応じ、この駆動データに対応した駆動信号により駆動増幅器38を介してノズルヘッド20の各圧電素子PZT1,PZT2,PZT3・・・PZTXを時系列駆動により選択的に駆動することができる。
The
また、本例では、多数の前記圧電素子PZTXの中から任意に選択された少なくとも1つの圧電素子PZTXに計測用の音響信号増幅器42の入力側が接続されており、該音響信号増幅器42の出力側はA/D変換器44を介してCPU30に接続されている。すなわち、本例では、前記特定の圧電素子PZTXは振動センサ(音響ピックアップセンサ)としても利用することができ、その場合には圧電素子PZTXに駆動信号が与えられることはなく、該圧電素子PZTXはもっぱら隣接する圧電素子PZT(X−1)の振動によりインクに伝達された音響振動を受信して音響信号を出力することとなる。この音響信号は前記音響信号増幅器42で増幅されてA/D変換器44でA/D変換され、CPU30に入力され、後述するようにCPU30による処理に委ねられる。
In this example, the input side of the
次に以上の構成における印刷時の動作を説明する。
印刷実行時には装置に接続された図示しないパソコン等で生成された印刷データがRAM32に取込まれる。CPU30は前記温度センサ28で検出された温度データ及びデバイス26に書込まれたランクデータを取込み、これらのデータに適した駆動波形を駆動波形ROM36にて選択し、さらに選択した駆動波形に対応する駆動条件を駆動波形ROM36から呼び出す。そして、CPU30はプログラムROM34に格納されたプログラムを実行し、RAM32に一時記憶された印刷データを逐次取出しつつ、温度変化に伴うインクの粘度変化及びランクデータに応じた最適な駆動条件に基づいた駆動信号を生成し、これを前記各駆動増幅器38a〜38xに選択的に出力してノズルヘッド20の各圧電素子PZT1,PZT2,PZT3・・・PZTXを時系列駆動により選択的に駆動する。この駆動に同期して印刷用紙とヘッドが相対的に移動し、ヘッドから吐出されたインク滴が印刷用紙に到達して前記印刷データに対応した画像等の印刷が行われる。
Next, an operation during printing in the above configuration will be described.
When printing is executed, print data generated by a personal computer (not shown) connected to the apparatus is taken into the
次に、所定の条件下においてインクの変質を検出し、検出した変質の程度に合せてインク吐出の駆動条件を補正し、当該条件下における最適なインク吐出を得るための計測時の動作について説明する。
以下に説明するCPU30の制御動作は、圧電素子とインクチェンバーとインクからなる振動系の音響特性が特にインクの物性変化から大きく影響を受けるものであり、最適吐出時に振動系に生じる音響信号と吐出不良時に生じる音響信号には有意の差が生じるとの知見に基づいたものである。すなわち、CPU30は、前記振動系の音響特性がインクの変質によって変動した事実を、圧電素子を駆動してインクを吐出させた際の音響振動を計測し、その結果によってインクの変質があったことを検知するとともに、前記変動の程度に応じて圧電素子の駆動条件を補正する。なお、本例においては、このインク変質の検出及び駆動条件の補正は、印刷の不良等からノズルの詰まり等が疑われる場合などに行われるインク回復動作の際に併せて行われる。
Next, a description will be given of the operation during measurement to detect ink alteration under a predetermined condition, correct the ink ejection driving condition according to the detected degree of alteration, and obtain the optimum ink ejection under the condition. To do.
In the control operation of the
まず、本例における音響特性計測のタイミングであるインク回復動作時に、CPU30は、音響信号増幅器42が接続された圧電素子PZTXを駆動することなく、その隣にある圧電素子PZT(X−1)に駆動信号を与えて圧電素子PZT(X−1)に対応するノズルからインクを吐出させる。このインク吐出は、温度センサ28からの温度データ及びデバイス26のランクデータに適した駆動条件で行われるものであるが、インクの変質により必ずしも最適な吐出になるとは限らない。
First, during the ink recovery operation that is the timing of the acoustic characteristic measurement in this example, the
圧電素子PZT(X−1)の駆動によりインクチェンバー内のインクに生じた音響振動は、このインクチェンバーに連通した隣のインクチェンバー内のインクに伝達し、そこにある前記圧電素子PZTXに受信され、該圧電素子PZTXは受信した該音響振動に対応した音響信号を出力する。そして、該圧電素子PZTXから出力された当該音響信号は、音響信号増幅器42に増幅されてA/D変換器44でデジタル信号となり、CPU30に取り込まれる。
The acoustic vibration generated in the ink in the ink chamber by driving the piezoelectric element PZT (X-1) is transmitted to the ink in the adjacent ink chamber communicating with the ink chamber, and is received by the piezoelectric element PZTX in the ink chamber. The piezoelectric element PZTX outputs an acoustic signal corresponding to the received acoustic vibration. Then, the acoustic signal output from the piezoelectric element PZTX is amplified by the
CPU30は、この音響信号から波高値や周波数成分を解析して補正データを生成するとともに、デバイス26と温度センサ28からのデータに応じて駆動波形ROM36から駆動データを取り出し、この駆動データを前記補正データで補正して新たな駆動データとし、駆動波形ROM36の所定位置に格納して後の印刷動作に備える。従って、CPU30は、この回復動作時における計測の後に行う印刷においては、この補正済みの駆動データを利用することによって温度等に適合するとともにインクの最新の状態にも対応した最適な駆動条件でノズルヘッド20の各圧電素子PZT1,PZT2,PZT3・・・PZTXを時系列駆動により選択的に駆動し、最も望ましい条件で印刷を行うことができる。
The
なお、本例では、駆動に与らない圧電素子PZTXからの音響信号で得られた前記補正データで駆動データを補正するものとしたが、前記補正データと前記駆動データとを比較し、両者に有意の差異があればインクに変質があったものと判断し、これによってインクの変質を検出することとしてもよい。例えば、前記補正データのピーク値が、前記駆動データのピーク値を含む所定の範囲内に入っていれば、インクの変質はないものと判断し、外れた場合にはインクの変質があるものと判断する。 In this example, the drive data is corrected with the correction data obtained from the acoustic signal from the piezoelectric element PZTX that is not driven, but the correction data is compared with the drive data, If there is a significant difference, it may be determined that the ink has been altered and the alteration of the ink may be detected based on this. For example, if the peak value of the correction data is within a predetermined range including the peak value of the drive data, it is determined that the ink has not deteriorated, and if it has deviated, the ink has deteriorated. to decide.
上記のようにして検出したインクの変質は何らかの報知手段で外部に警報出力して知らせ、インクの吐出動作を停止させてもよい。警報出力は例えば、装置に設けたエラーランプの点滅や、表示部にエラー内容や印刷が不能である旨の表示等が採用できる。かかる警報出力によって、ユーザは他の対策であるインクカートリッジの交換や、サポートサービスに対する連絡を行うなど各種処置を講ずることができる。 The ink alteration detected as described above may be notified by outputting an alarm to the outside by some notifying means to stop the ink ejection operation. As the alarm output, for example, blinking of an error lamp provided in the apparatus, an error content on the display unit, or a display indicating that printing is impossible can be employed. With such an alarm output, the user can take various measures such as replacement of ink cartridges, which are other countermeasures, and contact support services.
以上説明したインク変質の検出や、補正データによる駆動データの補正は、定期又は不定期に行われるインク回復動作に伴って行われるものとしたが、例えばCPU30に内蔵されているタイマーなどの設定により、前回の印刷実行から今回の印刷実行までの間の期間が長く、インク変質の期限に該当するとCPU30が判定した場合に、装置に対する電源投入によりインク回復動作とは無関係に自動的に実行されるようにしてもよい。
The detection of the ink alteration and the correction of the drive data based on the correction data described above are performed along with the ink recovery operation that is performed regularly or irregularly. For example, by setting a timer or the like built in the
また期限内であっても、ユーザが印刷を実行した結果、印刷された画質が悪いとユーザが判断した場合等には、ユーザーが操作パネルなどから所定の操作によって個別に実行させることができるようにしてもよい。 Even within the time limit, if the user determines that the printed image quality is poor as a result of executing the printing, the user can individually execute it by a predetermined operation from the operation panel or the like. It may be.
なお、インクの変質を検出した際に行われる駆動データの補正時には、ノズルヘッド20の各圧電素子PZT1,PZT2,PZT3・・・PZTXで構成された一つ以上のノズルが実際に駆動されて印刷時と同様にインクが吐出されるので、吐出されたインクを印刷用紙で受けるか、又はインク回復動作時に用いられるインク回収容器等で受けるものとする。
At the time of correction of drive data performed when ink alteration is detected, one or more nozzles configured by the piezoelectric elements PZT1, PZT2, PZT3,... PZTX of the
20 ノズルヘッド
22 回路部
PZT1〜PZTX 圧電素子
30 制御手段としてのCPU
36 駆動波形ROM(駆動波形及びこれに対応した駆動データの記憶手段)
38 駆動増幅器
42 音響信号増幅器
20
36 Drive waveform ROM (drive waveform and drive data storage means corresponding thereto)
38
Claims (6)
複数の前記インクチェンバーから任意に選択された少なくとも1つの第1インクチェンバーの第1圧電素子に接続され、前記第1インクチェンバーに隣接する第2インクチェンバーの第2圧電素子を駆動した際に発生する音響振動を受信して前記第1圧電素子が発生する音響信号を前記制御手段に出力する音響信号増幅器を備え、
前記制御手段は、前記第1インクチェンバーの前記駆動増幅器に駆動信号を与えることなく前記第2インクチェンバーの前記第2圧電素子に駆動信号を与えて前記第2インクチェンバーの前記ノズルからインクの吐出を行わせるとともに、前記音響信号増幅器が出力した前記音響信号により、前記駆動増幅器に与える駆動信号を補正するように構成されたことを特徴とするインクジェット装置。 A plurality of ink chambers each provided with a nozzle and a piezoelectric element are arranged in a row so as to communicate with each other, a plurality of drive amplifiers connected to each piezoelectric element of each ink chamber, and each drive A share mode type ink jet comprising a control means for driving each of the corresponding piezoelectric elements by selectively supplying a drive signal to an amplifier and ejecting ink from each of the nozzles of the corresponding ink chamber in time series In the device
Occurs when the second piezoelectric element of the second ink chamber connected to the first piezoelectric element of at least one first ink chamber arbitrarily selected from the plurality of ink chambers and adjacent to the first ink chamber is driven. An acoustic signal amplifier that receives acoustic vibrations and outputs an acoustic signal generated by the first piezoelectric element to the control means;
The control means gives a drive signal to the second piezoelectric element of the second ink chamber without giving a drive signal to the drive amplifier of the first ink chamber, and ejects ink from the nozzles of the second ink chamber. And an acoustic signal output from the acoustic signal amplifier is used to correct a drive signal applied to the drive amplifier.
駆動条件毎の駆動波形に対応した駆動データを記憶した記憶手段を有しており、
所定の駆動条件下において前記駆動増幅器で前記第2圧電素子を駆動した際に前記第1圧電素子が発生した前記音響信号の発振波形から前記補正データを得、当該駆動条件における前記駆動波形の駆動データを当該補正データにより補正することを特徴とする請求項1記載のインクジェット装置。 The control means includes
Having storage means for storing drive data corresponding to the drive waveform for each drive condition;
The correction data is obtained from the oscillation waveform of the acoustic signal generated by the first piezoelectric element when the second piezoelectric element is driven by the drive amplifier under a predetermined driving condition, and the driving waveform is driven under the driving condition. 2. The ink jet apparatus according to claim 1, wherein the data is corrected by the correction data.
複数の前記インクチェンバーから任意に選択された少なくとも1つの第1インクチェンバーの第1圧電素子に接続され、前記第1インクチェンバーに隣接する第2インクチェンバーの第2圧電素子を駆動した際に発生する音響振動を受信して前記第1圧電素子が発生する音響信号を前記制御手段に出力する音響信号増幅器と、
前記圧電素子の駆動波形を記憶した記憶手段とを備え、
前記制御手段には、計測時において、前記第1インクチェンバーの前記駆動増幅器に駆動信号を与えることなく前記第2インクチェンバーの前記第2圧電素子に駆動信号を与えて前記第2インクチェンバーの前記ノズルからインクの吐出を行わせるとともに、前記音響信号増幅器が出力した前記音響信号と前記記憶手段に記憶された前記駆動波形を比較することにより前記インクチェンバー内にある前記インクの変質を検出する構成が備えられたことを特徴とするインク変質検出装置。 A plurality of ink chambers each provided with a nozzle and a piezoelectric element are arranged in a row so as to communicate with each other, a plurality of drive amplifiers connected to each piezoelectric element of each ink chamber, and each drive A share mode type ink jet comprising control means for driving the corresponding piezoelectric elements by selectively supplying a drive signal to an amplifier to eject ink from the nozzles of the corresponding ink chambers in time series. Provided in the device,
Occurs when the second piezoelectric element of the second ink chamber connected to the first piezoelectric element of at least one first ink chamber arbitrarily selected from the plurality of ink chambers and adjacent to the first ink chamber is driven. An acoustic signal amplifier that receives the acoustic vibration to be output and outputs an acoustic signal generated by the first piezoelectric element to the control means;
Storage means for storing a drive waveform of the piezoelectric element,
The control means provides a drive signal to the second piezoelectric element of the second ink chamber without giving a drive signal to the drive amplifier of the first ink chamber at the time of measurement. A configuration for detecting ink alteration in the ink chamber by causing ink to be ejected from a nozzle and comparing the acoustic signal output from the acoustic signal amplifier with the drive waveform stored in the storage means. An ink alteration detection device comprising:
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007058259A1 (en) * | 2005-11-21 | 2007-05-24 | Shibaura Mechatronics Corporation | Coating apparatus, method for controlling coating apparatus and liquid discharging apparatus |
JP2011131530A (en) * | 2009-12-25 | 2011-07-07 | Seiko Epson Corp | Liquid jetting device and method for controlling the liquid jetting device |
JP2012187810A (en) * | 2011-03-10 | 2012-10-04 | Riso Kagaku Corp | Detection method for ink deterioration in inkjet head |
US8668297B2 (en) | 2011-11-02 | 2014-03-11 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Driver for inkjet head |
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2004
- 2004-05-10 JP JP2004139975A patent/JP2005319707A/en active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007058259A1 (en) * | 2005-11-21 | 2007-05-24 | Shibaura Mechatronics Corporation | Coating apparatus, method for controlling coating apparatus and liquid discharging apparatus |
JPWO2007058259A1 (en) * | 2005-11-21 | 2009-05-07 | 芝浦メカトロニクス株式会社 | COATING DEVICE, COATING DEVICE CONTROL METHOD, AND LIQUID DISCHARGE DEVICE |
JP5172338B2 (en) * | 2005-11-21 | 2013-03-27 | 芝浦メカトロニクス株式会社 | COATING DEVICE, COATING DEVICE CONTROL METHOD, AND LIQUID DISCHARGE DEVICE |
JP2011131530A (en) * | 2009-12-25 | 2011-07-07 | Seiko Epson Corp | Liquid jetting device and method for controlling the liquid jetting device |
JP2012187810A (en) * | 2011-03-10 | 2012-10-04 | Riso Kagaku Corp | Detection method for ink deterioration in inkjet head |
US8668297B2 (en) | 2011-11-02 | 2014-03-11 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Driver for inkjet head |
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