JP2006137131A - Liquid ejecting apparatus and liquid ejection method - Google Patents

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Hiroaki Arakawa
裕明 荒川
Tetsuo Uno
哲夫 卯野
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To precisely adjust irregularities of an ink speed in units of nozzles and in units of recording heads with a simple control configuration at a high speed. <P>SOLUTION: The liquid ejecting apparatus comprises the recording heads 4 with a plurality of piezoelectric elements 6 set to correspond to a plurality of the nozzles 5; a driving waveform forming part 23 which generates a plurality of drive signals for driving the piezoelectric elements 6 while making waveforms different; first driving waveform adjusting parts 24 which adjust the waveforms to be applied to the piezoelectric elements 6 so that the irregularities of the ink speed at the nozzles 5 become uniform; a second driving waveform adjusting part 25 which is set corresponding to the recording heads 4 and adjusts the driving waveforms in units of the recording heads; and a control part 22 which adjusts the driving waveforms in units of the recording heads 4 on the basis of the driving waveforms adjusted by the first driving waveform adjusting parts 24 at the second driving waveform adjusting part 25, by changing output signals of the first driving waveform adjusting parts 24 according to an output signal of the second driving waveform adjusting part 25. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、液体吐出装置及び液体吐出方法に係り、特に、記録ヘッドを駆動させるための駆動波形信号を生成する液体吐出装置及び液体吐出方法に関する。   The present invention relates to a liquid discharge apparatus and a liquid discharge method, and more particularly, to a liquid discharge apparatus and a liquid discharge method for generating a drive waveform signal for driving a recording head.

従来から、紙などの記録媒体に画像を記録する液体吐出装置として、インクジェット記録装置などが一般的に知られている。インクジェット記録装置には、複数のノズルからインクを吐出する記録ヘッドが搭載されている。また、記録ヘッドには、複数のノズルのそれぞれからインクを吐出させるために、各ノズルに応じて吐出エネルギー発生素子が備えられている。この吐出エネルギー発生素子としては、熱によって気泡を発生させ気泡の圧力でインクを吐出させる発熱素子や、変形することでインクに圧力を加えて吐出させる圧電素子などが知られている。以下、吐出エネルギー発生素子として圧電素子を例にとって説明する。   Conventionally, an ink jet recording apparatus or the like is generally known as a liquid ejection apparatus that records an image on a recording medium such as paper. The ink jet recording apparatus is equipped with a recording head that ejects ink from a plurality of nozzles. Further, the recording head is provided with an ejection energy generating element corresponding to each nozzle in order to eject ink from each of the plurality of nozzles. As this discharge energy generating element, a heat generating element that generates bubbles by heat and discharges ink by the pressure of the bubbles, a piezoelectric element that discharges ink by applying pressure to the ink by deformation, and the like are known. Hereinafter, a piezoelectric element will be described as an example of the discharge energy generating element.

吐出エネルギー発生素子である圧電素子は、駆動回路に接続されており、この駆動回路から入力された駆動信号に基づき膨縮する。そして、この圧電素子が膨縮するのに伴って、ノズルからインクが吐出されるようになっている。ところで、各ノズルに電圧値の同じ駆動信号を付与したとしても、そのノズルの個体差によって圧電素子の変形速度や変形率にばらつきが生じる。そして、このばらつきによって各ノズルから吐出されるインク速度にばらつきが生じてしまい、高精細な画像記録の弊害となっていた。   A piezoelectric element that is an ejection energy generating element is connected to a drive circuit, and expands and contracts based on a drive signal input from the drive circuit. As the piezoelectric element expands and contracts, ink is ejected from the nozzle. By the way, even if a drive signal having the same voltage value is applied to each nozzle, variations in the deformation speed and deformation rate of the piezoelectric element occur due to individual differences between the nozzles. This variation causes variations in the ink speed ejected from each nozzle, which has been an adverse effect of high-definition image recording.

そこで近年においては、インクの吐出速度や吐出量を計測し、その計測値を基に電圧値を補正する液体吐出装置が開発されている。   Therefore, in recent years, a liquid ejection apparatus has been developed that measures the ejection speed and ejection amount of ink and corrects the voltage value based on the measured value.

例えば、特許文献１に記載の液体吐出装置は、各ノズルから吐出されたインク速度を計測して記録ヘッドのノズル駆動回路に帰還することにより、各ノズルから吐出されるインク速度を均一にするものである。また、特許文献２及び特許文献３に記載の液体吐出装置は、圧電素子に印加する電圧の立ち上り及び立ち下り時定数を変化させることによって、各ノズルから吐出されるインク速度を均一にするものである。さらに、特許文献４に記載の液体吐出装置は、各ノズルの圧電素子に印加する電圧を調整することによって各ノズルから吐出されるインク速度を均一にするものであり、また、特許文献５及び特許文献６に記載の液体吐出装置は、各ノズルから吐出されるインク速度を速度計測手段によって計測し、その結果に基づいて各ノズルの駆動信号を修正するものである。
特開平７−２５６８８４号公報 特開２００２−３１６４１４号公報 特開２００２−３３１６６２号公報 特開２００２−２００７５２号公報 特開２００３−０３９６６７号公報 特開２００３−１４５７３６号公報 For example, the liquid ejecting apparatus described in Patent Document 1 makes the ink speed ejected from each nozzle uniform by measuring the ink speed ejected from each nozzle and returning it to the nozzle drive circuit of the recording head. It is. In addition, the liquid ejecting apparatuses described in Patent Document 2 and Patent Document 3 change the rising and falling time constants of the voltage applied to the piezoelectric element, thereby uniformizing the ink speed ejected from each nozzle. is there. Furthermore, the liquid ejecting apparatus described in Patent Document 4 makes the ink speed ejected from each nozzle uniform by adjusting the voltage applied to the piezoelectric element of each nozzle. The liquid ejecting apparatus described in Document 6 measures the ink speed ejected from each nozzle by the speed measuring means, and corrects the drive signal of each nozzle based on the result.
Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-256884 JP 2002-316414 A JP 2002-331661 A JP 2002-200722 A JP 2003-039667 A JP 2003-145736 A

しかし、特許文献１〜特許文献６に記載の液体吐出装置は、いずれもノズル単位でのインク速度のばらつきを調整する構成となっていた。   However, all of the liquid ejecting apparatuses described in Patent Documents 1 to 6 are configured to adjust variations in ink speed in units of nozzles.

一方、インク速度のばらつきは環境温度によるインク粘度の変化に伴って記録ヘッド単位でも生じるものであり、この場合も液滴速度のばらつきを均一にする必要がある。ここで、環境温度によるインク粘度の変化は各記録ヘッドにおける共通因子であることから、このような場合はノズル単位ではなく記録ヘッド単位でインク速度のばらつきを調整すれば足りる。   On the other hand, the variation in ink speed occurs in the recording head unit as the ink viscosity changes due to the environmental temperature. In this case, it is necessary to make the variation in the droplet speed uniform. Here, since the change in the ink viscosity due to the environmental temperature is a common factor in each print head, in such a case, it is sufficient to adjust the variation in the ink speed not in the nozzle unit but in the print head unit.

本発明は上述した点に鑑みてなされたものであり、ノズル単位及び記録ヘッド単位でのインク速度のばらつきを、簡単な制御構成で、高速に精度よく調整することを可能とする液体吐出装置及び液体吐出方法を提供することを目的としている。   The present invention has been made in view of the above-described points, and a liquid ejection apparatus capable of accurately adjusting high-speed and high-precision ink speed variations in nozzle units and recording head units with a simple control configuration. An object is to provide a liquid ejection method.

上記課題を解決するため請求項１に記載の発明は、液体吐出装置であって、複数のノズルに対応するように設けられた複数の圧電素子を有する記録ヘッドと、前記圧電素子を駆動するための駆動信号を、波形を異ならせて複数発生させる駆動信号発生手段と、前記複数のノズルに対応して設けられ、前記複数のノズル間におけるインク速度のばらつきが均一となるように前記圧電素子に印加する駆動波形を調整する第１の駆動波形調整手段と、前記記録ヘッドに対応して設けられ、前記記録ヘッド単位で前記圧電素子に印加する駆動波形を調整する第２の駆動波形調整手段と、前記第１の駆動波形調整手段の出力信号を前記第２の駆動波形調整手段の出力信号に応じて変化させることにより、前記第２の駆動波形調整手段において前記第１の駆動波形調整手段で調整された駆動波形を基準として前記記録ヘッド単位で駆動波形を調整させる制御部と、を有することを特徴とする。   In order to solve the above-described problem, the invention described in claim 1 is a liquid ejection apparatus, and a recording head having a plurality of piezoelectric elements provided to correspond to a plurality of nozzles, and for driving the piezoelectric elements. Drive signal generating means for generating a plurality of drive signals with different waveforms, and corresponding to the plurality of nozzles, the piezoelectric element is provided with a uniform ink speed variation among the plurality of nozzles. A first drive waveform adjusting unit that adjusts a drive waveform to be applied; a second drive waveform adjusting unit that is provided corresponding to the recording head and that adjusts the drive waveform applied to the piezoelectric element in units of the recording head; The second drive waveform adjusting means changes the output signal of the first drive waveform adjusting means in accordance with the output signal of the second drive waveform adjusting means. A control unit for adjusting the drive waveform adjusted drive waveform in the recording head unit as the reference in motion waveform adjusting means, characterized by having a.

請求項１に記載の発明によれば、記録ヘッドの各ノズルの個体差に起因するインク速度のばらつきを調整する手段と、環境因子による記録ヘッド単位でのインク速度の変動を調整する手段とを分けていることから、インク速度の制御構成をより簡単にすることができる。また、第１の駆動波形調整手段の出力信号を第２の駆動波形調整手段の出力信号に応じて変化させるため、第１の駆動波形調整手段でノズル単位のばらつきを調整しておけば、第２の駆動波形調整手段で記録ヘッドの駆動波形が調整されると、これに伴い第１の駆動波形調整手段で設定された駆動波形を基準として記録ヘッド単位で駆動波形が調整される。したがって、第２の駆動波形調整手段で駆動波形を調整するのみで、短時間に最適な駆動波形の設定を行うことができる。   According to the first aspect of the present invention, the means for adjusting the variation in the ink speed caused by the individual difference of each nozzle of the recording head and the means for adjusting the fluctuation of the ink speed in units of the recording head due to environmental factors are provided. Since it is divided, the ink speed control configuration can be simplified. Further, since the output signal of the first drive waveform adjusting means is changed in accordance with the output signal of the second drive waveform adjusting means, if the first drive waveform adjusting means adjusts the nozzle unit variation, When the driving waveform of the recording head is adjusted by the second driving waveform adjusting means, the driving waveform is adjusted for each recording head with reference to the driving waveform set by the first driving waveform adjusting means. Therefore, an optimum drive waveform can be set in a short time only by adjusting the drive waveform with the second drive waveform adjusting means.

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の液体吐出装置であって、前記第１の駆動波形調整手段において調整された前記複数のノズルの駆動波形を記憶する記憶手段を備え、前記制御部は、前記第２の駆動波形調整手段において駆動波形の調整が行われると、前記記憶手段から前記第１の駆動波形調整手段に前記複数のノズルの駆動波形を読み出して、前記第１の駆動波形調整手段の出力信号を前記第２の駆動波形調整手段の出力信号に応じて変化させることを特徴とする。   A second aspect of the present invention is the liquid ejection apparatus according to the first aspect, further comprising storage means for storing the drive waveforms of the plurality of nozzles adjusted by the first drive waveform adjusting means, When the drive waveform adjustment is performed in the second drive waveform adjustment unit, the control unit reads the drive waveforms of the plurality of nozzles from the storage unit to the first drive waveform adjustment unit, and The output signal of the drive waveform adjusting means is changed according to the output signal of the second drive waveform adjusting means.

請求項２に記載の発明によれば、第１の駆動波形調整手段において調整した駆動波形が記憶手段に記憶されていることから、一度ノズル単位のばらつきを調整しておけば、その駆動波形を記憶手段から読み出すことができる。したがって、その後環境因子の変動があった場合でも、第２の駆動波形調整手段において駆動波形を調整するのみで最適な駆動波形の設定を行うことができる。   According to the second aspect of the present invention, since the drive waveform adjusted by the first drive waveform adjusting means is stored in the storage means, once the variation in nozzle units is adjusted, the drive waveform is It can be read from the storage means. Therefore, even if there is a change in environmental factors thereafter, the optimum drive waveform can be set only by adjusting the drive waveform in the second drive waveform adjusting means.

請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の液体吐出装置であって、環境因子の変動を検知する検知手段を備え、前記制御部は前記検知手段の検知結果に基づいて記録ヘッド単位の駆動波形の調整が必要であると判断した場合は、前記第２の駆動波形調整手段に駆動波形の調整を行わせることを特徴とする。   A third aspect of the present invention is the liquid ejection apparatus according to the first or second aspect, further comprising a detection unit that detects a change in an environmental factor, and the control unit is based on a detection result of the detection unit. When it is determined that adjustment of the drive waveform in units of recording heads is necessary, the second drive waveform adjusting unit is caused to adjust the drive waveform.

請求項３に記載の発明によれば、環境因子の変動に伴う記録ヘッド単位の速度の変動に応じて、第２の駆動波形調整手段によって駆動波形の調整を行うことができる。   According to the third aspect of the present invention, the drive waveform can be adjusted by the second drive waveform adjusting means in accordance with the change in the speed of each recording head accompanying the change in the environmental factor.

請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の液体吐出装置であって、前記第１の駆動波形調整手段の出力信号と前記第２の駆動波形調整手段の出力信号とを１：ｒ（ｒは実数）の割合で加算する加算器が備えられたことを特徴とする。   A fourth aspect of the present invention is the liquid ejection apparatus according to any one of the first to third aspects, wherein the output signal of the first drive waveform adjusting means and the second drive waveform adjustment An adder for adding the output signal of the means at a ratio of 1: r (r is a real number) is provided.

請求項４に記載の発明によれば、第１の駆動波形調整手段の出力信号と第２の駆動波形調整手段の出力信号とを１：ｒの割合で加算する構成をとることにより、第１の駆動波形調整手段では第２の駆動波形調整手段よりも調整ステップ（量子化電圧）を細かくとることができる。   According to the fourth aspect of the present invention, the first drive waveform adjusting unit and the second drive waveform adjusting unit output signals are added at a ratio of 1: r. This drive waveform adjustment means can take a finer adjustment step (quantization voltage) than the second drive waveform adjustment means.

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の液体吐出装置であって、ｒの範囲は３．５≦ｒ≦７であることを特徴とする。   A fifth aspect of the present invention is the liquid ejection apparatus according to the fourth aspect, wherein the range of r is 3.5 ≦ r ≦ 7.

請求項５に記載の発明によれば、ｒの範囲が３．５≦ｒ≦７とされていることから、第２の駆動波形調整部２５の出力信号は、第１の駆動波形調整部２４の出力信号に対して３．５〜７倍の割合で加算される。すなわち、ノズル単位のインク速度のばらつきは１０〜１５％程度である一方、環境因子や記録ヘッド感度のばらつきによる記録ヘッド単位のインク速度の変動分はノズル単位の変動分に対して３．５〜７倍程度であるが、この変動分の割合に対応して、第１の駆動波形調整手段では第２の駆動波形調整手段よりも高精細なインク速度の設定を行うことができる構成となる。 According to the fifth aspect of the present invention, since the range of r is 3.5 ≦ r ≦ 7, the output signal of the second drive waveform adjustment unit 25 is the first drive waveform adjustment unit 24. The output signal is added at a rate of 3.5 to 7 times. That is, the variation in the ink speed in the nozzle unit is about 10 to 15%, while the variation in the ink speed in the recording head due to the environmental factor and the variation in the recording head sensitivity is 3.5 to the variation in the nozzle unit. Although it is about seven times, the first drive waveform adjusting unit can set the ink speed with higher definition than the second drive waveform adjusting unit in accordance with the ratio of the fluctuation.

請求項６に記載の発明は、液体吐出方法であって、記録ヘッドにおいて複数のノズルに対応するように設けられた複数の圧電素子を駆動するための駆動信号を、駆動信号発生手段により波形を異ならせて複数発生させる駆動信号発生工程と、前記複数のノズルに対応して設けられた第１の駆動波形調整手段において、前記複数のノズル間におけるインク速度のばらつきが均一となるように前記圧電素子に印加する駆動波形を調整する第１の駆動波形調整工程と、前記記録ヘッドに対応して設けられた第２の駆動波形調整手段において、前記記録ヘッド単位で前記圧電素子に印加する駆動波形を調整する第２の駆動波形調整工程とを有し、前記第２の駆動波形調整工程において、制御部が前記第１の駆動波形調整手段の出力信号を前記第２の駆動波形調整手段の出力信号に応じて変化させることにより、前記第１の駆動波形調整手段で調整された駆動波形を基準として前記記録ヘッド単位で駆動波形を調整させることを特徴とする。   The invention according to claim 6 is a liquid ejection method, wherein a drive signal for driving a plurality of piezoelectric elements provided so as to correspond to a plurality of nozzles in a recording head is generated by a drive signal generating means. In the drive signal generation step for generating a plurality of different drive signals and in the first drive waveform adjusting means provided corresponding to the plurality of nozzles, the piezoelectric velocity is uniform so that the ink speed varies among the plurality of nozzles. A driving waveform applied to the piezoelectric element in units of recording heads in a first driving waveform adjusting step for adjusting a driving waveform applied to the element and a second driving waveform adjusting means provided corresponding to the recording head; A second drive waveform adjustment step for adjusting the second drive waveform adjustment step, wherein in the second drive waveform adjustment step, the control unit outputs the output signal of the first drive waveform adjustment means to the second drive waveform adjustment unit. By varying according to the output signal of the waveform adjusting means and thereby adjust said first drive waveform in the recording head unit relative to the adjusted drive waveform in the driving waveform adjusting means.

請求項６に記載の発明によれば、記録ヘッドの各ノズルの個体差に起因するインク速度のばらつきを調整する工程と、環境因子による記録ヘッド単位でのインク速度の変動を調整する工程とを分けていることから、インク速度の制御をより簡単に行うことができる。また、第１の駆動波形調整手段の出力信号を第２の駆動波形調整手段の出力信号に応じて変化させるため、第１の駆動波形調整工程でノズル単位のばらつきを調整しておけば、第２の駆動波形調整工程で記録ヘッドの駆動波形が調整されると、これに伴い、第１の駆動波形調整工程において設定された駆動波形を基準として記録ヘッド単位で駆動波形が調整される。したがって、環境因子により記録ヘッド単位でインク速度の変動が生じた場合は、第２の駆動波形調整工程で駆動波形を調整するのみで、短時間に最適な駆動波形の設定を行うことができる。 According to the invention described in claim 6, the step of adjusting the variation in the ink speed due to the individual difference of each nozzle of the recording head and the step of adjusting the variation in the ink speed in units of the recording head due to environmental factors. Since it is divided, the ink speed can be controlled more easily. Further, since the output signal of the first drive waveform adjusting means is changed in accordance with the output signal of the second drive waveform adjusting means, if the variation in nozzle units is adjusted in the first drive waveform adjusting process, the first When the driving waveform of the recording head is adjusted in the second driving waveform adjustment step, the driving waveform is adjusted in units of recording heads based on the driving waveform set in the first driving waveform adjustment step. Therefore, when the ink speed fluctuates in units of recording heads due to environmental factors, it is possible to set an optimum drive waveform in a short time only by adjusting the drive waveform in the second drive waveform adjustment step.

請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の液体吐出方法であって、前記第１の駆動波形調整工程において調整された前記複数のノズルの駆動波形を記憶手段によって記憶する記憶工程を備え、前記制御部は、前記第２の駆動波形調整工程において駆動波形の調整が行われると、前記記憶手段から前記第１の駆動波形調整手段に前記複数のノズルの駆動波形を読み出して前記第１の駆動波形調整手段の出力信号を前記第２の駆動波形調整手段の出力信号に応じて変化させることを特徴とする。   A seventh aspect of the present invention is the liquid ejection method according to the sixth aspect, wherein the storage step stores the drive waveforms of the plurality of nozzles adjusted in the first drive waveform adjustment step by a storage unit. And when the drive waveform is adjusted in the second drive waveform adjustment step, the control unit reads the drive waveforms of the plurality of nozzles from the storage unit to the first drive waveform adjustment unit. The output signal of one drive waveform adjusting means is changed in accordance with the output signal of the second drive waveform adjusting means.

請求項７に記載の発明によれば、第１の駆動波形調整工程において調整した駆動波形が記憶手段に記憶されていることから、一度ノズル単位のばらつきを調整しておけば、その駆動波形を記憶手段から読み出すことができる。したがって、その後環境因子の変動があった場合でも、第２の駆動波形調整工程において駆動波形を調整するのみで最適な駆動波形の設定を行うことができる。   According to the seventh aspect of the present invention, since the drive waveform adjusted in the first drive waveform adjustment step is stored in the storage means, once the variation in nozzle units is adjusted, the drive waveform is It can be read from the storage means. Therefore, even if there is a change in environmental factors thereafter, an optimum drive waveform can be set only by adjusting the drive waveform in the second drive waveform adjustment step.

請求項８に記載の発明は、請求項６又は請求項７に記載の液体吐出方法であって、環境因子の変動を検知手段によって検知する検知工程を備え、前記制御部は、前記検知工程の検知結果に基づいて記録ヘッド単位の駆動波形の調整が必要であると判断した場合は、前記第２の駆動波形調整工程において駆動波形の調整を行わせることを特徴とする。   The invention according to claim 8 is the liquid ejection method according to claim 6 or claim 7, further comprising a detection step of detecting a change in environmental factors by a detection means, wherein the control unit When it is determined that the adjustment of the drive waveform for each recording head is necessary based on the detection result, the drive waveform is adjusted in the second drive waveform adjustment step.

請求項８に記載の発明によれば、環境因子の変動に伴う記録ヘッド単位の速度の変動に応じて、第２の駆動波形調整工程において駆動波形の調整を行うことができる。   According to the eighth aspect of the present invention, the drive waveform can be adjusted in the second drive waveform adjustment step in accordance with the change in the speed of each recording head accompanying the change in the environmental factor.

請求項９に記載の発明は、請求項６〜請求項８のいずれか一項に記載の液体吐出方法であって、前記第１の駆動波形調整手段の出力信号と前記第２の駆動波形調整手段の出力信号とを加算器において１：ｒ（ｒは実数）の割合で加算する加算工程が備えられたことを特徴とする。   A ninth aspect of the present invention is the liquid ejection method according to any one of the sixth to eighth aspects, wherein the output signal of the first drive waveform adjusting means and the second drive waveform adjustment An addition step of adding the output signal of the means to the adder at a ratio of 1: r (r is a real number) is provided.

請求項９に記載の発明によれば、第１の駆動波形調整手段の出力信号と第２の駆動波形調整手段の出力信号とを１：ｒの割合で加算する加算工程を設けることにより、第１の駆動波形調整工程においては第２の駆動波形調整工程におけるよりも調整ステップ（量子化電圧）を細かくとることができる。   According to the ninth aspect of the present invention, there is provided an adding step of adding the output signal of the first drive waveform adjusting means and the output signal of the second drive waveform adjusting means in a ratio of 1: r. In the first drive waveform adjustment step, the adjustment step (quantization voltage) can be made finer than in the second drive waveform adjustment step.

請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載の液体吐出方法であって、ｒの範囲は３．５≦ｒ≦７であることを特徴とする。   According to a tenth aspect of the present invention, in the liquid ejection method according to the ninth aspect, the range of r is 3.5 ≦ r ≦ 7.

請求項１０に記載の発明によれば、ｒの範囲が３．５≦ｒ≦７とされていることから、第２の駆動波形調整部２５の出力信号は、第１の駆動波形調整部２４の出力信号に対して３．５〜７倍の割合で加算される。すなわち、ノズル単位のインク速度のばらつきは１０〜１５％程度である一方、環境因子や記録ヘッド感度のばらつきによる記録ヘッド単位のインク速度の変動分はノズル単位の変動分に対して３．５〜７倍程度であるが、この変動分の割合に対応して、第１の駆動波形調整工程において第２の駆動波形調整工程におけるよりも高精細なインク速度の設定を行うことができるものである。 According to the tenth aspect of the invention, since the range of r is 3.5 ≦ r ≦ 7, the output signal of the second drive waveform adjustment unit 25 is the first drive waveform adjustment unit 24. The output signal is added at a rate of 3.5 to 7 times. That is, the variation in the ink speed in the nozzle unit is about 10 to 15%, while the variation in the ink speed in the recording head due to the environmental factor and the variation in the recording head sensitivity is 3.5 to the variation in the nozzle unit. Although it is about seven times, the ink speed can be set with higher definition in the first drive waveform adjustment step than in the second drive waveform adjustment step in accordance with the ratio of the fluctuation. .

請求項１に記載の発明によれば、制御構成が簡単化されるため、駆動波形の調整処理を高速に行うことが可能となる。また、ノズル単位のインク速度のばらつきについては、環境因子が変動するたびに検知して調整する必要がないため、第２の駆動波形調整手段における調整を行うのみで、容易に短時間に最適な駆動波形の設定を行うことができる。   According to the first aspect of the invention, since the control configuration is simplified, the drive waveform adjustment process can be performed at high speed. In addition, since it is not necessary to detect and adjust the variation in the ink speed of each nozzle every time the environmental factor changes, it is easy to make an optimum in a short time simply by adjusting the second drive waveform adjusting means. The drive waveform can be set.

請求項２に記載の発明によれば、環境因子の変動があった場合でも、第２の駆動波形調整手段において駆動波形を調整するのみで、短時間に最適な駆動波形の設定を行うことができる。   According to the second aspect of the present invention, even when there is a change in environmental factors, it is possible to set an optimum drive waveform in a short time only by adjusting the drive waveform in the second drive waveform adjusting means. it can.

請求項３に記載の発明によれば、環境因子の変動に伴う記録ヘッド単位の速度の変動に応じて、第２の駆動波形調整手段によって駆動波形の調整を行うことができることから、各ノズルに最適な駆動波形の設定を行うことができる。   According to the third aspect of the present invention, the drive waveform can be adjusted by the second drive waveform adjusting means in accordance with the change in the speed of the recording head unit accompanying the change in the environmental factor. An optimal drive waveform can be set.

請求項４に記載の発明によれば、ノズル単位のインク速度のばらつきが、記録ヘッド単位のインク速度の変動に対して割合が小さいことに対応して、第１の駆動波形調整手段で第２の駆動波形調整手段よりも高精細なインク速度の設定を行うことが可能となる。   According to the fourth aspect of the present invention, the first drive waveform adjusting means uses the second driving waveform adjusting unit in response to the fact that the variation in the ink speed in the nozzle unit is small in proportion to the variation in the ink speed in the recording head unit. It is possible to set the ink speed with higher definition than that of the drive waveform adjusting means.

請求項５に記載の発明によれば、ノズル単位のインク速度のばらつきの、記録ヘッド単位のインク速度の変動に対する割合に対応して、第１の駆動波形調整手段で第２の駆動波形調整手段よりも高精細なインク速度の設定を行うことが可能となる。   According to the fifth aspect of the present invention, the first drive waveform adjusting means uses the first drive waveform adjusting means in accordance with the ratio of the ink speed variation in nozzle units to the ink speed fluctuation in print head units. This makes it possible to set a higher-definition ink speed.

請求項６に記載の発明によれば、制御工程が簡単化されるため、駆動波形の調整処理を高速に行うことが可能となる。また、ノズル単位のインク速度のばらつきについては、環境因子が変動するたびに検知して調整する必要がないため、第２の駆動波形調整工程における調整を行うのみで、容易に短時間に最適な駆動波形の設定を行うことができる。   According to the sixth aspect of the present invention, since the control process is simplified, the drive waveform adjustment process can be performed at high speed. Further, since it is not necessary to detect and adjust the variation in the ink speed of each nozzle every time the environmental factor changes, it is possible to easily make the optimum in a short time only by performing the adjustment in the second drive waveform adjustment process. The drive waveform can be set.

請求項７に記載の発明によれば、環境因子の変動があった場合でも、第２の駆動波形調整工程において駆動波形を調整するのみで、短時間に最適な駆動波形の設定を行うことができる。   According to the seventh aspect of the present invention, even when there is a change in environmental factors, it is possible to set an optimum drive waveform in a short time only by adjusting the drive waveform in the second drive waveform adjustment step. it can.

請求項８に記載の発明によれば、環境因子の変動に伴う記録ヘッド単位の速度の変動に応じて、第２の駆動波形調整工程で駆動波形の調整を行うことができることから、各ノズルに最適な駆動波形の設定を行うことができる。   According to the eighth aspect of the invention, since the drive waveform can be adjusted in the second drive waveform adjustment step in accordance with the change in speed of the recording head unit accompanying the change in the environmental factor, each nozzle is adjusted. An optimal drive waveform can be set.

請求項９に記載の発明によれば、ノズル単位のインク速度のばらつきが、記録ヘッド単位のインク速度の変動に対して割合が小さいことに対応して、第１の駆動波形調整工程において第２の駆動波形調整工程におけるよりも高精細なインク速度の設定を行うことが可能となる。   According to the ninth aspect of the invention, the second variation in the first drive waveform adjustment step corresponds to the fact that the variation in the ink speed in the nozzle unit is small with respect to the variation in the ink speed in the recording head unit. It is possible to set the ink speed with higher definition than in the drive waveform adjustment step.

請求項１０に記載の発明によれば、ノズル単位のインク速度のばらつきの、記録ヘッド単位のインク速度の変動に対する割合に対応して、第１の駆動波形調整工程において第２の駆動波形調整工程におけるよりも高精細なインク速度の設定を行うことが可能となる。   According to the tenth aspect of the present invention, the second driving waveform adjustment step in the first driving waveform adjustment step corresponds to the ratio of the variation in the ink velocity in the nozzle unit to the variation in the ink velocity in the recording head unit. This makes it possible to set a higher-definition ink speed than in the above.

（第１の実施形態） (First embodiment)

本発明の第１の実施形態を、図１〜図５を参照して説明する。   A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

図１に示すように、液体吐出装置１は棒状のガイドレール２を有しており、このガイドレール２には、キャリッジ３が支持されている。このキャリッジ３は、キャリッジ駆動機構（図示せず）によって主走査方向Ｘをガイドレール２に沿って往復移動するようになっている。   As shown in FIG. 1, the liquid ejection apparatus 1 has a rod-shaped guide rail 2, and a carriage 3 is supported on the guide rail 2. The carriage 3 reciprocates along the guide rail 2 in the main scanning direction X by a carriage drive mechanism (not shown).

キャリッジ３には、画像データに基づいてイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各プロセスカラーのインクを記録媒体Ｐの記録面に向けてそれぞれ吐出する４つの記録ヘッド４が搭載されている。本実施形態における記録ヘッド４はキャリッジ３に伴って往復移動するシリアル型の記録ヘッド４とされている。記録ヘッド４には記録媒体Ｐの記録面と対向するノズル面があり、ノズル面には複数のノズル５（図２参照）が主走査方向Ｘと直交する副走査方向Ｙに沿って配列されている。   The carriage 3 ejects four process color inks of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) toward the recording surface of the recording medium P based on the image data. A recording head 4 is mounted. The recording head 4 in this embodiment is a serial type recording head 4 that reciprocates with the carriage 3. The recording head 4 has a nozzle surface facing the recording surface of the recording medium P, and a plurality of nozzles 5 (see FIG. 2) are arranged along the sub-scanning direction Y orthogonal to the main scanning direction X on the nozzle surface. Yes.

記録ヘッド４は、図２に示すように、圧電素子６を有している。圧電素子６と対向する位置には流路板７が設けられており、これら圧電素子６と流路板７とによってインク流路８が形成されている。また、インク流路８の一端はノズル５に連通しており、他端は液室９に連通している。   The recording head 4 has a piezoelectric element 6 as shown in FIG. A flow path plate 7 is provided at a position facing the piezoelectric element 6, and an ink flow path 8 is formed by the piezoelectric element 6 and the flow path plate 7. In addition, one end of the ink flow path 8 communicates with the nozzle 5, and the other end communicates with the liquid chamber 9.

また、圧電素子６には、電極１０及びリード線１１を介してヘッド駆動部２７（図４参照）が接続されている。   In addition, a head driving unit 27 (see FIG. 4) is connected to the piezoelectric element 6 via the electrode 10 and the lead wire 11.

また、記録ヘッド４の近傍には、記録ヘッド４の温度を測定する温度測定手段である温度センサ１２（図４参照）が設けられている。温度センサ１２はインク温度を間接的に測定するためのものであるが、記録ヘッド４の温度を測定するのではなく、環境温度を測定することによってインク温度を間接的に測定するようにしてもよい。   Further, in the vicinity of the recording head 4, a temperature sensor 12 (see FIG. 4) that is a temperature measuring unit that measures the temperature of the recording head 4 is provided. The temperature sensor 12 is for indirectly measuring the ink temperature. However, instead of measuring the temperature of the recording head 4, the ink temperature may be indirectly measured by measuring the ambient temperature. Good.

キャリッジ３の移動可能範囲の中央部分は、図１に示すように、記録媒体Ｐに記録を行う記録領域Ａとされており、この記録領域Ａには、記録媒体Ｐを非記録面から水平に支持するプラテン１３が設けられている。   As shown in FIG. 1, the central part of the movable range of the carriage 3 is a recording area A for recording on the recording medium P. In this recording area A, the recording medium P is placed horizontally from the non-recording surface. A supporting platen 13 is provided.

また、キャリッジ３の移動可能範囲であって記録領域Ａの外側一端は、キャリッジ３の待機場所となるホームポジション領域Ｂとされており、ホームポジション領域Ｂには、キャリッジ３の待機中にノズル５が形成されたノズル面を保湿する保湿キャップ１４が、記録ヘッド４と対応する数だけ設けられている。   Further, the outer end of the recording area A which is the movable range of the carriage 3 is a home position area B which is a standby position of the carriage 3, and the nozzle 5 is provided in the home position area B during the standby of the carriage 3. The number of moisturizing caps 14 for moisturizing the nozzle surface on which is formed corresponds to the number corresponding to the recording head 4.

また、キャリッジ３の移動可能範囲であって記録領域Ａの外側他端は、記録ヘッド４をクリーニングするクリーニング領域Ｃとされている。クリーニング領域Ｃには、クリーニングユニット１５が設けられており、このクリーニングユニット１５は、記録ヘッド４のノズル面を覆ってノズル５の内部のインクを吸引する吸引キャップ１６、記録ヘッド４から空吐出されたインクを回収するインク回収部１７、及び、ノズル面に残留するインクを拭き取るブレード１８を有している。   The other end of the recording area A, which is the movable range of the carriage 3, is a cleaning area C for cleaning the recording head 4. In the cleaning area C, a cleaning unit 15 is provided. The cleaning unit 15 covers the nozzle surface of the recording head 4 and sucks the ink inside the nozzle 5 to be discharged from the recording head 4. An ink collecting portion 17 for collecting the ink and a blade 18 for wiping off ink remaining on the nozzle surface.

インク回収部１７は、記録ヘッド４に向かう側が開口された箱状に形成されており、図３に示すように、インク回収部１７の内壁には、記録ヘッド４の各ノズル５から吐出されるインク滴を検知する検知手段である速度センサ１９が設けられている。速度センサ１９は、インク回収部１７の内壁に対向して配設された発光素子２０と受光素子２１とを有しており、これら発光素子２０及び受光素子２１により、各ノズル５から連続して吐出される複数のインク滴を検知し、インクの吐出開始からインク滴の検知までの時間を測定することによってインクの飛翔速度を等価的に測定するようになっている。   The ink recovery unit 17 is formed in a box shape having an opening on the side toward the recording head 4. As shown in FIG. 3, the ink recovery unit 17 is discharged from each nozzle 5 of the recording head 4 to the inner wall of the ink recovery unit 17. A speed sensor 19 which is a detecting means for detecting ink droplets is provided. The speed sensor 19 includes a light emitting element 20 and a light receiving element 21 that are disposed to face the inner wall of the ink collecting unit 17. The light emitting element 20 and the light receiving element 21 continuously connect each nozzle 5. An ink flying speed is equivalently measured by detecting a plurality of ejected ink droplets and measuring the time from the start of ink ejection to the detection of the ink droplets.

なお、本実施形態においては速度センサを使用したが、各ノズル５から吐出されるインク滴を検知する検知部１９としてストロボと顕微鏡を使用してＣＣＤエリアセンサでインク滴を検知し、画像処理でインク滴の面積を算出してインクの飛翔速度を等価的に測定することもできる。   In this embodiment, a speed sensor is used. However, a detection unit 19 that detects ink droplets ejected from each nozzle 5 uses a strobe and a microscope to detect ink droplets with a CCD area sensor, and performs image processing. It is also possible to measure the ink flying speed equivalently by calculating the area of the ink droplet.

また、液体吐出装置１には、副走査方向Ｙに記録媒体Ｐを送るための搬送機構（図示しない）が設けられている。この搬送機構は、画像記録時において、キャリッジ３の動作に合わせて、記録媒体Ｐの搬送と停止とを繰り返して記録媒体Ｐを間欠的に搬送するようになっている。   Further, the liquid ejection apparatus 1 is provided with a transport mechanism (not shown) for feeding the recording medium P in the sub-scanning direction Y. This transport mechanism transports the recording medium P intermittently by repeating the transport and stop of the recording medium P in accordance with the operation of the carriage 3 during image recording.

次に、図４を参照しつつ本実施形態の液体吐出装置１の制御構成について説明する。   Next, the control configuration of the liquid ejection apparatus 1 of the present embodiment will be described with reference to FIG.

図４に示すように液体吐出装置１は制御部２２を備えている。制御部２２はＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ（いずれも図示せず）からなり、ＲＯＭに記録された処理プログラムをＲＡＭに展開してＣＰＵによりこの処理プログラムを実行するようになっている。また、制御部２２には駆動信号発生手段としての駆動信号作成部２３、ノズル５単位で駆動波形を調整する波形調整手段としての第１の駆動波形調整部２４、記録ヘッド４単位で駆動波形を調整する波形調整手段としての第２の駆動波形調整部２５、記憶手段としての記憶部２６、ヘッド駆動部２７、記録ヘッド４、速度センサ１９及び温度センサ１２が電気的に接続されており、制御部２２はこれらの各構成部分を駆動制御するようになっている。   As shown in FIG. 4, the liquid ejection apparatus 1 includes a control unit 22. The control unit 22 includes a CPU, a RAM, and a ROM (all not shown), and a processing program recorded in the ROM is developed on the RAM, and the processing program is executed by the CPU. Further, the control unit 22 includes a drive signal generation unit 23 as a drive signal generation unit, a first drive waveform adjustment unit 24 as a waveform adjustment unit that adjusts the drive waveform in units of nozzles 5, and a drive waveform in units of the recording head 4. A second drive waveform adjustment unit 25 as a waveform adjustment unit to be adjusted, a storage unit 26 as a storage unit, a head drive unit 27, a recording head 4, a speed sensor 19, and a temperature sensor 12 are electrically connected and controlled. The unit 22 drives and controls each of these components.

駆動信号作成部２３は、制御部２２からの制御信号に基づき、圧電素子６に対応する駆動信号の波形を作成して、ヘッド駆動部２７に出力するようになっている。   The drive signal creation unit 23 creates a drive signal waveform corresponding to the piezoelectric element 6 based on the control signal from the control unit 22 and outputs the waveform to the head drive unit 27.

第１の駆動波形調整部２４は、記録ヘッド４の各ノズル５に対応して設けられており、液体吐出装置１に記録ヘッド４を装着した際、制御部２２において算出された各ノズル５から吐出されるインク速度のばらつきをなくして均一にするための駆動波形をノズル５単位で設定するようになっている。すなわち、本実施形態においては、第１の駆動波形調整部２４においてインク速度が均一となるように各ノズル５の圧電素子６に印加する駆動電圧のデフォルト値を設定することができるようになっている。なお、このデフォルト値における各ノズル５の圧電素子６に印加する駆動電圧の電位差は、一度設定されると記録ヘッド４が交換されないかぎり変更されないものである。   The first drive waveform adjusting unit 24 is provided corresponding to each nozzle 5 of the recording head 4. When the recording head 4 is mounted on the liquid ejection apparatus 1, the first driving waveform adjusting unit 24 is controlled by each nozzle 5 calculated by the control unit 22. A drive waveform is set for each nozzle 5 in order to eliminate variations in the ejected ink speed and make it uniform. That is, in the present embodiment, the default value of the drive voltage applied to the piezoelectric element 6 of each nozzle 5 can be set so that the ink speed is uniform in the first drive waveform adjustment unit 24. Yes. Note that the potential difference between the drive voltages applied to the piezoelectric elements 6 of the nozzles 5 at the default value is not changed unless the recording head 4 is replaced.

さらに、第１の駆動波形調整部２４には、制御部２２からの制御信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａコンバータが設けられており、変換した出力信号をヘッド駆動部２７に出力するようになっている。   Further, the first drive waveform adjustment unit 24 is provided with a D / A converter that converts a control signal from the control unit 22 into an analog signal, and outputs the converted output signal to the head drive unit 27. It has become.

第２の駆動波形調整部２５は、制御部２２がセンサによる環境因子の検知結果などに基づいて、記録ヘッド４全体としてインク速度が所定の目標値となるように算出した駆動波形を、記録ヘッド単位で設定するようになっている。   The second drive waveform adjustment unit 25 generates a drive waveform calculated by the control unit 22 based on the detection result of the environmental factor by the sensor so that the ink speed of the print head 4 as a whole becomes a predetermined target value. It is set in units.

さらに、第２の駆動波形調整部２５には、制御部２２からの制御信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａコンバータが設けられており、変換した出力信号を第１の駆動波形調整部２４にレファレンス（Ｒｅｆ）入力するようになっている。   Further, the second drive waveform adjustment unit 25 is provided with a D / A converter that converts a control signal from the control unit 22 into an analog signal, and the converted output signal is supplied to the first drive waveform adjustment unit 24. A reference (Ref) is input.

一方、第１の駆動波形調整部２４に第２の駆動波形調整部２５の出力信号がレファレンス入力されると、第１の駆動波形調整部２４の出力信号は第２の駆動波形調整部２５の出力信号に応じて変化するようになっている。すなわち、液体吐出装置１に記録ヘッド４を装着する際に設定された駆動波形を基準として記録ヘッド４全体として同率に調整された駆動波形が、第１の駆動波形調整部２４に改めて設定されるようになっている。   On the other hand, when the output signal of the second drive waveform adjustment unit 25 is input to the first drive waveform adjustment unit 24, the output signal of the first drive waveform adjustment unit 24 is output from the second drive waveform adjustment unit 25. It changes according to the output signal. That is, the drive waveform adjusted to the same ratio as the entire recording head 4 with reference to the drive waveform set when the recording head 4 is mounted on the liquid ejection apparatus 1 is set again in the first drive waveform adjustment unit 24. It is like that.

例えば、第１の駆動波形調整部２４で駆動電圧のデフォルト値を設定していた場合、第２の駆動波形調整部２５の出力信号がレファレンス入力されると、デフォルト値における駆動電圧値の電位差を保ったまま、第２の駆動電圧調整部２５で設定された記録ヘッド４単位の駆動電圧値に応じて同率に調整されたノズル５ごとの駆動電圧が第１の駆動波形調整部に改めて設定される。すなわち、第１の駆動波形調整部２４に各ノズル５の駆動電圧のデフォルト値を設定しておくと、第２の駆動波形調整部２５に環境因子の変動に応じて新たな駆動電圧値を設定するのみで、第１の駆動波形調整部２４に設定された駆動電圧値を基準としてその電位差を保ったまま記録ヘッド４全体として調整された駆動電圧値が第１の駆動波形調整部２４に改めて設定されるようになっている。   For example, when the default value of the drive voltage is set by the first drive waveform adjustment unit 24, when the output signal of the second drive waveform adjustment unit 25 is inputted as a reference, the potential difference of the drive voltage value in the default value is set. The drive voltage for each nozzle 5 adjusted at the same rate according to the drive voltage value of the recording head 4 unit set by the second drive voltage adjustment unit 25 is set again in the first drive waveform adjustment unit. The That is, if a default value of the drive voltage of each nozzle 5 is set in the first drive waveform adjustment unit 24, a new drive voltage value is set in the second drive waveform adjustment unit 25 in accordance with a change in environmental factors. Thus, the drive voltage value adjusted as a whole of the recording head 4 while maintaining the potential difference with the drive voltage value set in the first drive waveform adjustment unit 24 as a reference is re-applied to the first drive waveform adjustment unit 24. It is set up.

このように、第１の駆動波形調整部２４の出力信号が第２の駆動波形調整部２５の出力信号に応じて変化することにより、例えば、１２８個のノズル５を有する記録ヘッド４でも１２８回のデータ転送及びデータ処理を行うことなく、第２の駆動波形調整部２５において１回のデータ転送及びデータ処理を行うのみで、短時間に各ノズル５に最適な駆動波形値の設定を行うことができるようになっている。   As described above, the output signal of the first drive waveform adjustment unit 24 changes in accordance with the output signal of the second drive waveform adjustment unit 25, so that, for example, the recording head 4 having 128 nozzles 5 is also 128 times. The optimal drive waveform value can be set for each nozzle 5 in a short time by performing only one data transfer and data processing in the second drive waveform adjustment unit 25 without performing the data transfer and data processing. Can be done.

記憶部２６は、書き込み可能な不揮発性の記憶媒体であるＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）、ＦＲＡＭ（Ferroelectric Random Access Memory）、ＭＲＡＭ（Magnetic Random Access Memory）又はフラッシュメモリなどで構成されており、記録ヘッド４の装着時に第１の駆動波形調整部２４に設定された各ノズル５の駆動波形などを記憶するようになっている。   The storage unit 26 is configured by an EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory), a FRAM (Ferroelectric Random Access Memory), an MRAM (Magnetic Random Access Memory), or a flash memory, which is a writable non-volatile storage medium. The drive waveform of each nozzle 5 set in the first drive waveform adjustment unit 24 when the head 4 is mounted is stored.

ヘッド駆動部２７は、駆動信号作成部２３からの駆動信号及び第１の駆動波形調整部２４からの入力信号に基づいて圧電素子６を駆動させてノズル５からインクを吐出させるものである。このヘッド駆動部２７は駆動信号作成部２３からの駆動信号及び第１の駆動波形調整部２４の出力信号を合成して、各ノズル５の圧電素子６に独立した波形の駆動信号を発生させるための駆動信号出力部（図示せず）を備えている。駆動信号出力部においては、ＦＥＴなどのスイッチング素子を用いた回路によって、駆動信号作成部２３からの駆動信号並びに第１の駆動波形調整部２４及び第２の駆動波形調整部２５の出力信号を合成して、圧電素子６の電極１０に出力するようになっている。   The head drive unit 27 drives the piezoelectric element 6 based on the drive signal from the drive signal creation unit 23 and the input signal from the first drive waveform adjustment unit 24 to eject ink from the nozzle 5. The head drive unit 27 combines the drive signal from the drive signal creation unit 23 and the output signal of the first drive waveform adjustment unit 24 to generate drive signals having independent waveforms in the piezoelectric elements 6 of the nozzles 5. Drive signal output section (not shown). In the drive signal output unit, the drive signal from the drive signal creation unit 23 and the output signals of the first drive waveform adjustment unit 24 and the second drive waveform adjustment unit 25 are synthesized by a circuit using a switching element such as an FET. Then, the signal is output to the electrode 10 of the piezoelectric element 6.

記録ヘッド４は、駆動波形作成部２３で作成された駆動信号がヘッド駆動部２３より圧電素子６の電極１０に供給されて、電極１０が圧電素子６に対して駆動信号に基づいた電圧を付与すると、圧電素子６の変形によってノズル５からインクを吐出するようになっている。すなわち、圧電素子６の変形により、インク流路８の膨張時においてインク流路８の内部が負圧になってインク流路８の内部にインクが導かれ、収縮時においてはインク流路８の内部が正圧になってインク流路８の内部のインクがノズル５から吐出されるようになっている。   In the recording head 4, the drive signal created by the drive waveform creation unit 23 is supplied from the head drive unit 23 to the electrode 10 of the piezoelectric element 6, and the electrode 10 applies a voltage based on the drive signal to the piezoelectric element 6. Then, the ink is ejected from the nozzle 5 by the deformation of the piezoelectric element 6. That is, due to the deformation of the piezoelectric element 6, the inside of the ink flow path 8 becomes negative pressure when the ink flow path 8 expands, and the ink is guided to the inside of the ink flow path 8, and when contracted, the ink flow path 8 The ink inside the ink flow path 8 is ejected from the nozzle 5 by the positive pressure inside.

速度センサ１９は、制御部２２からの指示信号に基づいて、速度センサ１９の発光素子２０及び受光素子２１によって各ノズル５から連続して吐出される複数のインク滴を検知して、インクの吐出開始からインク滴の検知までの時間を測定することによってインクの飛翔速度を等価的に測定し、測定結果を制御部２２に出力するようになっている。なお、検知部１９としてストロボと顕微鏡を使用し、画像処理でインク滴の面積を算出することによってインクの飛翔速度を等価的に測定することもできる。   The speed sensor 19 detects a plurality of ink droplets continuously ejected from each nozzle 5 by the light emitting element 20 and the light receiving element 21 of the speed sensor 19 based on an instruction signal from the control unit 22, and ejects ink. By measuring the time from the start to the detection of the ink droplet, the flying speed of the ink is equivalently measured, and the measurement result is output to the control unit 22. In addition, a strobe and a microscope are used as the detection unit 19, and the ink flying speed can be equivalently measured by calculating the area of the ink droplet by image processing.

温度センサ１２は、記録ヘッド４の温度を検知し、検知結果を制御部２２に送信するようになっている。   The temperature sensor 12 detects the temperature of the recording head 4 and transmits the detection result to the control unit 22.

制御部２２は、液体吐出装置１に記録ヘッド４が装着されると、センサの検知結果に基づいて各ノズル５から吐出されるインク速度のばらつきをなくして均一にするための駆動波形を第１の駆動波形調整部２４に設定するようになっている。   When the recording head 4 is mounted on the liquid ejection apparatus 1, the control unit 22 generates a first drive waveform for making the ink speeds ejected from the nozzles 5 uniform based on the detection results of the sensors. Is set in the drive waveform adjusting section 24.

すなわち、本実施形態においては、制御部２２が速度センサ１９を駆動してノズル５ごとにインク滴を検知させ、速度センサ１９からの検知結果すなわち圧電素子６に駆動電圧が印加されてからインク滴が検知されるまでの測定時間Ｔmesを受信すると、算出した全ノズル６のインク滴吐出時間の平均を目標時間Ｔtargetとし、下記式（１）によって目標時間を得るための駆動電圧値Ｖresを算出するようになっている。また、算出した駆動電圧値Ｖresは第１の駆動波形調整部２４にデフォルト値として設定する共に記憶部２６に記憶するようになっている。なお、このデフォルト値における各ノズル５の電位差は、一度設定されると記録ヘッド４が交換されないかぎり変更されないものである。   That is, in the present embodiment, the control unit 22 drives the speed sensor 19 to detect ink droplets for each nozzle 5, and the ink droplets are detected after the detection result from the speed sensor 19, that is, the drive voltage is applied to the piezoelectric element 6. Is received as a target time Ttarget, and a drive voltage value Vres for obtaining the target time is calculated by the following equation (1). It is like that. The calculated drive voltage value Vres is set as a default value in the first drive waveform adjustment unit 24 and is also stored in the storage unit 26. Note that the potential difference of each nozzle 5 at the default value is not changed unless the recording head 4 is replaced once set.

Figure 2006137131
Figure 2006137131

なお、検知部１８としてストロボと顕微鏡を使用し、ＣＣＤエリアセンサでインク滴を検知した場合は、下記式（２）によって目標時間を得るための駆動電圧値Ｖresを算出することができる。   When a strobe and a microscope are used as the detection unit 18 and an ink droplet is detected by the CCD area sensor, the drive voltage value Vres for obtaining the target time can be calculated by the following equation (2).

Figure 2006137131
Figure 2006137131

また、制御部２２は、記録ヘッド４全体としてインク速度が所定の目標値となるように算出した駆動波形を第２の駆動波形調整部２５に記録ヘッド単位で設定するようになっている。さらに、液体吐出装置１の使用時間が所定の時間に達したときや記録媒体Ｐが所定枚数に達したときなどに、センサを駆動して環境因子の変動を検知し、その検知結果に基づいて第２の駆動波形調整部２５に設定した駆動波形を調整する必要があるか否かを判断するようになっている。   In addition, the control unit 22 sets a drive waveform calculated so that the ink speed becomes a predetermined target value for the entire recording head 4 in the second driving waveform adjustment unit 25 for each recording head. Further, when the usage time of the liquid ejection apparatus 1 reaches a predetermined time or when the recording medium P reaches a predetermined number of sheets, the sensor is driven to detect a change in environmental factors, and based on the detection result. It is determined whether or not the drive waveform set in the second drive waveform adjustment unit 25 needs to be adjusted.

すなわち、本実施形態においては、速度センサ１９の検知結果に基づいて各ノズル５から吐出されるインク速度の平均値を算出し、その平均値が所定の目標値からずれるか否かを判断するようになっている。その結果、環境因子の変動後のインク速度が目標値からずれる場合は、上記式（１）により駆動電圧値Ｖresを算出し、第２の駆動波形調整部２５に設定すると共に記憶部２６に記憶するようになっている。なお、この場合のインク速度の測定は、一つのノズルについてでもよく、複数のノズルの平均値でもよい。   That is, in the present embodiment, the average value of the ink velocities ejected from the nozzles 5 is calculated based on the detection result of the speed sensor 19, and it is determined whether or not the average value deviates from a predetermined target value. It has become. As a result, when the ink speed after the fluctuation of the environmental factor deviates from the target value, the drive voltage value Vres is calculated by the above equation (1), set in the second drive waveform adjustment unit 25 and stored in the storage unit 26. It is supposed to be. In this case, the ink speed may be measured for one nozzle or an average value of a plurality of nozzles.

また、温度センサ１２で環境因子の変動による記録ヘッド４の温度の変動を検知し、記録ヘッド４の温度に変動があった場合は、下記式（３）により、記録ヘッド４の温度ｔ2℃に基づいて、記録ヘッド４の温度変化前におけるインク速度からインク速度が変化しないように、ｔ2℃における駆動電圧値Ｖresを算出するようになっている。また、算出した駆動電圧値Ｖresは第２の駆動波形調整部２５に設定すると共に記憶部２６に記憶するようになっている。なお、下記式（３）の比例定数ｋは、インクをパラメータにして、インク速度が一定となるよう、記録ヘッド４の圧電素子６に印加する駆動電圧値及び記録ヘッド４の温度の関係から予め決定される値である。 Further, when the temperature sensor 12 detects a change in the temperature of the recording head 4 due to a change in environmental factors, and the temperature of the recording head 4 is changed, the temperature t 2 ° C. of the recording head 4 is calculated by the following equation (3). Based on the above, the drive voltage value Vres at t 2 ° C. is calculated so that the ink speed does not change from the ink speed before the temperature change of the recording head 4. The calculated drive voltage value Vres is set in the second drive waveform adjustment unit 25 and is stored in the storage unit 26. The proportionality constant k in the following equation (3) is determined in advance from the relationship between the drive voltage value applied to the piezoelectric element 6 of the recording head 4 and the temperature of the recording head 4 so that the ink speed is constant using ink as a parameter. The value to be determined.

Figure 2006137131
Figure 2006137131

さらに、制御部２２は、第２の駆動波形調整部２５の出力信号を第１の駆動波形調整部２４にレファレンス入力させて、第１の駆動波形調整部２４の出力信号を第２の駆動波形調整部２５の出力信号に応じて変化させることにより、第１の駆動波形調整部２４に設定された駆動波形を基準として、記録ヘッド４全体として駆動波形を同率に調整するようになっている。   Further, the control unit 22 causes the output signal of the second drive waveform adjustment unit 25 to be reference-inputted to the first drive waveform adjustment unit 24 and the output signal of the first drive waveform adjustment unit 24 to be the second drive waveform. By changing according to the output signal of the adjustment unit 25, the drive waveform of the entire recording head 4 is adjusted to the same ratio with the drive waveform set in the first drive waveform adjustment unit 24 as a reference.

また、制御部２２は、液体吐出装置１の電源投入時に、記録ヘッド４の装着時に設定した駆動波形を記憶部２６から読み出して第１の駆動波形調整部２４に設定するようになっている。これにより、第２の駆動波形調整部２５に新たな駆動波形が設定されると、第１の駆動波形調整部２４の出力信号を第２の駆動波形調整部２５の出力信号に応じて変化させることにより、第１の駆動波形調整部２４に設定された駆動波形を基準として、記録ヘッド４全体として駆動波形を調整することができるようになっている。   In addition, the control unit 22 reads the drive waveform set when the recording head 4 is mounted from the storage unit 26 and sets it in the first drive waveform adjustment unit 24 when the liquid ejection apparatus 1 is turned on. Thus, when a new drive waveform is set in the second drive waveform adjustment unit 25, the output signal of the first drive waveform adjustment unit 24 is changed according to the output signal of the second drive waveform adjustment unit 25. Thus, the drive waveform can be adjusted for the entire recording head 4 with reference to the drive waveform set in the first drive waveform adjustment unit 24.

そして、制御部２２は駆動波形作成部２３からの駆動信号及び第１の駆動電圧調整部２４の出力信号を、ＦＥＴなどのスイッチング素子を用いた回路によって合成し、この合成した信号に基づいてヘッド駆動部２７を駆動制御して記録ヘッド４のノズル５からインクを吐出すると共に、記録媒体を搬送する搬送機構やキャリッジ駆動機構を駆動制御することによって、画像の記録を行うようになっている。   Then, the control unit 22 synthesizes the drive signal from the drive waveform creation unit 23 and the output signal of the first drive voltage adjustment unit 24 by a circuit using a switching element such as an FET, and based on the synthesized signal, the head The drive unit 27 is driven and controlled to eject ink from the nozzles 5 of the recording head 4, and an image is recorded by driving and controlling a transport mechanism and a carriage drive mechanism for transporting the recording medium.

次に、上述の液体吐出装置１を用いた本発明の液体吐出方法について、図５のフローチャートを参照して説明する。   Next, a liquid discharge method of the present invention using the above-described liquid discharge apparatus 1 will be described with reference to the flowchart of FIG.

液体吐出装置１に記録ヘッド４が装着されると、制御部２２は、各ノズル５から吐出されるインク速度のばらつきをなくして均一にするための駆動波形をノズル５ごとに第１の駆動波形調整部２４に設定すると共に、記憶部２６に記憶する（ステップＳ１）。   When the recording head 4 is attached to the liquid ejecting apparatus 1, the control unit 22 sets the first driving waveform for each nozzle 5 so as to eliminate the variation in the ink speed ejected from each nozzle 5. The setting is made in the adjustment unit 24 and stored in the storage unit 26 (step S1).

すなわち、本実施形態においては、制御部２２はキャリッジ駆動機構を駆動してキャリッジ３をクリーニング領域Ｃに移動させ、ヘッド駆動部２７を駆動して記録ヘッド４のノズル５からインク回収部１７にインクを空吐出させる。そして、速度センサ１９を駆動してノズル５ごとにインク滴を検知させ、速度センサ１９からの検知結果すなわち圧電素子６に駆動電圧が印加されてからインク滴が検知されるまでの時間を受信すると、算出した全ノズル６のインク滴吐出時間の平均を目標時間とし、上記式（１）によって目標時間を得るための駆動電圧値Ｖresを算出する。また、算出した駆動電圧値Ｖresは第１の駆動波形調整部２４にデフォルト値として設定すると共に記憶部２６に記憶する。なお、このデフォルト値における各圧電素子６に印加する駆動電圧の電位差は、一度設定されると記録ヘッド４が交換されないかぎり変更されないものである。   That is, in the present embodiment, the control unit 22 drives the carriage drive mechanism to move the carriage 3 to the cleaning region C, and drives the head drive unit 27 to drive ink from the nozzles 5 of the recording head 4 to the ink collection unit 17. Is discharged. Then, when the speed sensor 19 is driven to detect an ink droplet for each nozzle 5 and the detection result from the speed sensor 19, that is, the time from when the drive voltage is applied to the piezoelectric element 6 until the ink droplet is detected is received. The drive voltage value Vres for obtaining the target time is calculated by the above formula (1), with the average of the calculated ink droplet ejection times of all the nozzles 6 being the target time. The calculated drive voltage value Vres is set as a default value in the first drive waveform adjustment unit 24 and stored in the storage unit 26. Note that the potential difference of the drive voltage applied to each piezoelectric element 6 at this default value is not changed unless the recording head 4 is replaced.

一方、制御部２２は、記録ヘッド４全体としてインク速度が所定の目標値となるように算出した駆動波形を、記録ヘッド単位で第２の駆動波形調整部２５に設定する（ステップ２）。   On the other hand, the control unit 22 sets the drive waveform calculated so that the ink speed becomes a predetermined target value for the entire recording head 4 in the second driving waveform adjustment unit 25 for each recording head (step 2).

また、制御部２２は、第２の駆動波形調整部２５の出力信号を第１の駆動波形調整部２４にレファレンス入力させて、第１の駆動波形調整部２４の出力信号を第２の駆動波形調整部２５の出力信号に応じて変化させることにより、デフォルト値における駆動波形を基準として、記録ヘッド４全体として駆動波形を同率に調整する（ステップ３）。   In addition, the control unit 22 causes the output signal of the second drive waveform adjustment unit 25 to be reference-inputted to the first drive waveform adjustment unit 24, and the output signal of the first drive waveform adjustment unit 24 is used as the second drive waveform. By changing according to the output signal of the adjustment unit 25, the drive waveform of the entire recording head 4 is adjusted to the same rate based on the drive waveform at the default value (step 3).

そして、制御部２２は駆動波形作成部２３からの駆動信号及び第１の駆動電圧調整部２４の出力信号を、ＦＥＴなどのスイッチング素子を用いた回路によって合成する（ステップＳ４）。   And the control part 22 synthesize | combines the drive signal from the drive waveform preparation part 23, and the output signal of the 1st drive voltage adjustment part 24 by the circuit using switching elements, such as FET (step S4).

さらに、制御部２２は、液体吐出装置１の使用時間が所定の時間に達したときや記録媒体Ｐが所定枚数に達したときなどに、速度センサ１９又は温度センサ１２を駆動して環境因子の変動を検知させ、その検知結果に基づいて第２の駆動波形調整部２５に設定した駆動波形を調整する必要があるか否かを判断する（ステップＳ５）。   Further, the control unit 22 drives the speed sensor 19 or the temperature sensor 12 when the usage time of the liquid ejecting apparatus 1 reaches a predetermined time or when the recording medium P reaches a predetermined number of sheets. A change is detected, and it is determined whether or not the drive waveform set in the second drive waveform adjustment unit 25 needs to be adjusted based on the detection result (step S5).

すなわち、本実施形態において、制御部２２は圧電素子６に駆動電圧が印加されてから速度センサ１９においてインク滴が検知されるまでの時間に基づき、全ノズル６のインク滴吐出時間の平均を算出し、その平均が目標時間からずれるか否かを判断する。その結果、環境因子の変動後におけるインク滴吐出時間の平均が目標時間からずれる場合は、上記式（１）により駆動電圧値Ｖresを算出して第２の駆動波形調整部２５に設定すると共に記憶部２６に記憶する（ステップＳ６）。なお、この場合のインク速度の測定は一つのノズルについてでもよく、複数のノズルの平均値でもよい。   That is, in the present embodiment, the control unit 22 calculates the average of the ink droplet ejection time of all the nozzles 6 based on the time from when the drive voltage is applied to the piezoelectric element 6 until the ink droplet is detected by the speed sensor 19. Whether the average deviates from the target time is determined. As a result, when the average of the ink droplet ejection time after the fluctuation of the environmental factor deviates from the target time, the drive voltage value Vres is calculated by the above equation (1) and set in the second drive waveform adjustment unit 25 and stored. Store in the unit 26 (step S6). In this case, the ink speed may be measured for one nozzle or an average value of a plurality of nozzles.

また、温度センサ１２で環境因子の変動による記録ヘッド４の温度の変動を検知し、記録ヘッド４の温度に変動があった場合は、上記式（３）により、記録ヘッド４の温度ｔ2℃に基づき、記録ヘッド４の温度変化前におけるインク速度からインク速度が変化しないように、ｔ2℃における駆動電圧値Ｖresを算出する。また、算出した駆動電圧値Ｖresは第２の駆動波形調整部２５に設定すると共に記憶部２６に記憶する（ステップＳ６）。 Further, when the temperature sensor 12 detects a change in the temperature of the recording head 4 due to a change in environmental factors, and there is a change in the temperature of the recording head 4, the temperature t 2 ° C. of the recording head 4 according to the above equation (3). Based on the above, the drive voltage value Vres at t 2 ° C. is calculated so that the ink speed does not change from the ink speed before the temperature change of the recording head 4. The calculated drive voltage value Vres is set in the second drive waveform adjustment unit 25 and stored in the storage unit 26 (step S6).

さらに、制御部２２は、第２の駆動波形調整部２５の出力信号を第１の駆動波形調整部２４にレファレンス入力させて、第１の駆動波形調整部２４の出力信号を第２の駆動波形調整部２５の出力信号に応じて変化させることにより、第１の駆動波形調整部２４に設定された駆動波形を基準として、記録ヘッド４全体として駆動波形を同率に調整する（ステップＳ７）。   Further, the control unit 22 causes the output signal of the second drive waveform adjustment unit 25 to be reference-inputted to the first drive waveform adjustment unit 24 and the output signal of the first drive waveform adjustment unit 24 to be the second drive waveform. By changing according to the output signal of the adjustment unit 25, the drive waveform of the entire recording head 4 is adjusted to the same rate with reference to the drive waveform set in the first drive waveform adjustment unit 24 (step S7).

そして、制御部２２は駆動波形作成部２３からの駆動信号及び第１の駆動電圧調整部２４の出力信号を、ＦＥＴなどのスイッチング素子を用いた回路によって合成し（ステップＳ８）、この合成した信号に基づいてヘッド駆動部２７を駆動制御して記録ヘッド４のノズル５からインクを吐出すると共に、記録媒体を搬送する搬送機構やキャリッジ駆動機構を駆動制御することによって、画像の記録を行う（ステップＳ９）。   Then, the control unit 22 synthesizes the drive signal from the drive waveform creation unit 23 and the output signal of the first drive voltage adjustment unit 24 by a circuit using a switching element such as an FET (step S8). The head drive unit 27 is driven and controlled to discharge ink from the nozzles 5 of the recording head 4, and an image is recorded by controlling the transport mechanism and carriage drive mechanism for transporting the recording medium (step) S9).

以上より、本実施形態の液体吐出装置１によれば、記録ヘッドの各ノズルの個体差に起因するインク速度のばらつきを調整する手段と、環境因子による記録ヘッド単位でのインク速度の変動を調整する手段とを分けていることから、インク速度の制御構成をより簡単にすることができる。また、第１の駆動波形調整部２４の出力信号を第２の駆動波形調整部２５の出力信号に応じて変化させることから、第１の駆動波形調整部２４にノズル５単位でインク速度のばらつきを調整する駆動波形を設定しておけば、第２の駆動波形調整部２５に記録ヘッド４単位でインク速度を調整する駆動波形を設定すると、これに伴い第１の駆動波形調整部２４に設定した駆動波形を基準として記録ヘッド４単位で駆動波形が調整される。したがって、環境因子により記録ヘッド４単位でインク速度の変動が生じた場合は、第２の駆動波形調整手段において駆動波形を調整するのみで、短時間に最適な駆動波形の設定を行うことができる。   As described above, according to the liquid ejecting apparatus 1 of the present embodiment, the ink speed variation caused by individual differences among the nozzles of the print head and the ink speed fluctuation in print head units due to environmental factors are adjusted. Therefore, the ink speed control configuration can be simplified. Further, since the output signal of the first drive waveform adjustment unit 24 is changed in accordance with the output signal of the second drive waveform adjustment unit 25, the first drive waveform adjustment unit 24 causes the ink speed variation in the nozzle 5 unit. If the drive waveform for adjusting the ink speed in units of the recording head 4 is set in the second drive waveform adjustment unit 25, the drive waveform adjustment unit 24 sets it accordingly. The drive waveform is adjusted in units of the recording head 4 with the drive waveform as a reference. Therefore, when the ink speed fluctuates in units of the recording head 4 due to environmental factors, the optimum drive waveform can be set in a short time by simply adjusting the drive waveform in the second drive waveform adjusting means. .

また、第１の駆動波形調整手段において調整した駆動波形が記憶部２６に記憶されていることから、一度ノズル５単位のばらつきを調整しておけば、その駆動波形を記憶部２６から読み出すことができる。したがって、その後環境因子の変動があった場合でも、第２の駆動波形調整部２５に駆動波形を設定するのみで最適な駆動波形の設定を行うことができる。   Further, since the drive waveform adjusted by the first drive waveform adjusting means is stored in the storage unit 26, once the variation of the nozzle 5 unit is adjusted, the drive waveform can be read from the storage unit 26. it can. Therefore, even if there is a change in environmental factors thereafter, an optimum drive waveform can be set only by setting a drive waveform in the second drive waveform adjustment unit 25.

さらに、環境因子の変動に伴う記録ヘッド４単位の速度の変動に応じて、第２の駆動波形調整手段によって駆動波形の調整を行うことができることから、各ノズル５に最適な駆動波形の設定を行うことができる。   Further, since the drive waveform can be adjusted by the second drive waveform adjusting means in accordance with the change in the speed of the recording head 4 unit accompanying the change in the environmental factors, the optimum drive waveform is set for each nozzle 5. It can be carried out.

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について図６及び図７を参照しながら説明する。なお、第１の実施形態と同一部分には同一符号を付してその説明を省略し、第１の実施形態と異なる構成部分である制御構成について説明する。 (Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same part as 1st Embodiment, the description is abbreviate | omitted, and the control structure which is a different structural part from 1st Embodiment is demonstrated.

図８に示すように、液体吐出装置１は制御部２２を備え、制御部２２には駆動信号作成部２３、ノズル５単位で駆動波形を調整する波形調整手段としての第１の駆動波形調整部２４、記録ヘッド４単位で駆動波形を調整する波形調整手段としての第２の駆動波形調整部２５、記憶部２６、ヘッド駆動部２７、記録ヘッド４、速度センサ１９及び温度センサ１２が電気的に接続されているほか、加算器２８が接続されており、制御部２２はこれらの各構成部分を駆動制御するようになっている。   As shown in FIG. 8, the liquid ejection apparatus 1 includes a control unit 22. The control unit 22 includes a drive signal generation unit 23 and a first drive waveform adjustment unit as a waveform adjustment unit that adjusts a drive waveform in units of nozzles 5. 24, the second drive waveform adjusting unit 25, the storage unit 26, the head drive unit 27, the recording head 4, the speed sensor 19, and the temperature sensor 12 as a waveform adjusting unit that adjusts the drive waveform in units of the recording head 4 are electrically connected. In addition to the connection, an adder 28 is connected, and the control unit 22 drives and controls each of these components.

記録ヘッド４、速度センサ１９、温度センサ１２、駆動信号作成部２３、第１の駆動波形調整部２４、第２の駆動波形調整部２５、記憶部２６及びヘッド駆動部２７の構成は第１の実施形態と同様である。   The configuration of the recording head 4, the speed sensor 19, the temperature sensor 12, the drive signal creation unit 23, the first drive waveform adjustment unit 24, the second drive waveform adjustment unit 25, the storage unit 26, and the head drive unit 27 is the first configuration. This is the same as the embodiment.

ここで、本実施形態においては、第１の駆動波形調整部２４及び第２の駆動波形調整部２５の出力信号を１：ｒ（ｒは実数）の割合で加算する加算器２８が設けられている。   Here, in the present embodiment, an adder 28 is provided for adding the output signals of the first drive waveform adjustment unit 24 and the second drive waveform adjustment unit 25 at a ratio of 1: r (r is a real number). Yes.

加算器２８は、アンプなどを備えたアナログ回路によって構成されており、入力抵抗の比を調整することによって、第１の駆動波形調整部２４及び第２の駆動波形調整部２５の出力信号を１：ｒの割合で加算するようになっている。このような構成をとることによって、第１の駆動波形調整手段では第２の駆動波形調整手段よりも調整ステップ（量子化電圧）を細かくとることができるようになっている。   The adder 28 is configured by an analog circuit including an amplifier and the like. The output signal of the first drive waveform adjustment unit 24 and the second drive waveform adjustment unit 25 is set to 1 by adjusting the ratio of input resistances. : R is added at a rate of r. By adopting such a configuration, the first drive waveform adjusting means can take finer adjustment steps (quantization voltages) than the second drive waveform adjusting means.

本発明において、ｒの範囲は３．５≦ｒ≦７とされていることが好ましい。これにより、第２の駆動波形調整部２５の出力信号は、第１の駆動波形調整部２４の出力信号に対して３．５〜７倍の割合で加算される。これは、ノズル５単位のインク速度のばらつきは１０〜１５％程度である一方、環境因子や記録ヘッド４の感度のばらつきによる記録ヘッド４単位のインク速度の変動分は、ノズル５単位の変動分に対して３．５〜７倍程度であるが、この変動分の割合に対応して、第１の駆動波形調整部２４において第２の駆動波形調整部２５におけるよりも高精細なインク速度の設定を行うことができる構成としたものである。 In the present invention, the range of r is preferably 3.5 ≦ r ≦ 7. As a result, the output signal of the second drive waveform adjustment unit 25 is added to the output signal of the first drive waveform adjustment unit 24 at a rate of 3.5 to 7 times. This is because the variation of the ink speed of the nozzle 5 unit is about 10 to 15%, while the variation of the ink speed of the recording head 4 unit due to the environmental factor and the variation of the sensitivity of the recording head 4 is the variation of the nozzle 5 unit. However, the first drive waveform adjustment unit 24 has a higher-definition ink speed than the second drive waveform adjustment unit 25 in accordance with the ratio of the fluctuation. The configuration can be set.

また、二つの調整手段を二段階に設けることによって、低電圧出力など低性能なＤ／Ａ変換器を使用する場合でも、調整ステップ（量子化電圧）を細かくとることができる。   Further, by providing the two adjustment means in two stages, even when a low-performance D / A converter such as a low voltage output is used, the adjustment step (quantization voltage) can be finely taken.

すなわち、例えば、記録ヘッド４の平均駆動電圧を１５Ｖとする場合、第１の駆動波形調整部２４において各ノズル５で±１５％のばらつきに対応するため、量子化ビット数８で２５６段階、調整しろを含めて２５５段階のところを２００段階として設定すると、第２の駆動波形調整部２５では２５５×１５／２００＝１９．１Ｖの駆動電圧を出力させなければならなくなる。同様に、記録ヘッド４の平均駆動電圧を２０Ｖとする場合は、２５５×２０／２００＝２５．５Ｖである。これを量子化すると、０．１Ｖごとに量子化誤差が発生する上に、第２の駆動波形調整部２５における方が電圧範囲も高くなるという問題が生じる。 That is, for example, when the average drive voltage of the recording head 4 is set to 15 V, the first drive waveform adjustment unit 24 adjusts 256 steps with the number of quantization bits of 8 in order to cope with a variation of ± 15% in each nozzle 5. If the stage of 255 including the margin is set to 200, the second drive waveform adjustment unit 25 must output a drive voltage of 255 × 15/200 = 19.1V. Similarly, when the average drive voltage of the recording head 4 is 20V, 255 × 20/200 = 25.5V. When this is quantized, a quantization error occurs every 0.1 V, and the voltage range in the second drive waveform adjustment unit 25 becomes higher.

しかし、本実施形態のように加算器２８によって第１の駆動波形調整部２４の出力信号及び第２の駆動波形調整部２５の出力信号を１：ｒの割合で加算すれば、調整ステップ（量子化電圧）が細かくとれることにより、８ビットのレジスタを使用しながら実質上は１４〜１５ビットという高精度な速度設定を行うことが可能となる。   However, if the adder 28 adds the output signal of the first drive waveform adjustment unit 24 and the output signal of the second drive waveform adjustment unit 25 at a ratio of 1: r as in this embodiment, the adjustment step (quantum As a result, it is possible to set the speed with a high accuracy of 14 to 15 bits while using an 8-bit register.

次に、上述の液体吐出装置１を用いた本発明の液体吐出方法について、図９のフローチャートを参照して説明する。   Next, a liquid discharge method of the present invention using the above-described liquid discharge apparatus 1 will be described with reference to a flowchart of FIG.

ステップＳ１１〜Ｓ１３は第１の実施形態におけるステップＳ１〜Ｓ３と同様である。   Steps S11 to S13 are the same as steps S1 to S3 in the first embodiment.

制御部２２は、第１の駆動波形調整部２４及び第２の駆動波形調整部２５に駆動電圧が設定されると、第１の駆動波形調整部２４の出力信号及び第２の駆動波形調整部２５の出力信号を加算器２８において１：ｒの割合で加算する（ステップＳ１４）。   When the drive voltage is set in the first drive waveform adjustment unit 24 and the second drive waveform adjustment unit 25, the control unit 22 outputs the output signal of the first drive waveform adjustment unit 24 and the second drive waveform adjustment unit. The 25 output signals are added at a ratio of 1: r in the adder 28 (step S14).

本発明において、ｒの範囲は３．５≦ｒ≦７とされていることが好ましい。これにより、第２の駆動波形調整部２５の出力信号は、第１の駆動波形調整部２４の出力信号に対して３．５〜７倍の割合で加算される。   In the present invention, the range of r is preferably 3.5 ≦ r ≦ 7. As a result, the output signal of the second drive waveform adjustment unit 25 is added to the output signal of the first drive waveform adjustment unit 24 at a rate of 3.5 to 7 times.

このように、加算器２８によって、第１の駆動波形調整部２４及び第２の駆動波形調整部２５の出力信号を１：ｒの割合で加算する構成をとることにより、ノズル単位のインク速度のばらつきが記録ヘッド単位のインク速度の変動に対して割合が小さいことに対応して、第１の駆動波形調整部２４において第２の駆動波形調整部２５におけるよりも高精細なインク速度の設定を行うことができるほか、低電圧出力など低性能なＤ／Ａ変換器を使用する場合でも、調整ステップ（量子化電圧）を細かくとることができる。   As described above, the adder 28 is configured to add the output signals of the first drive waveform adjustment unit 24 and the second drive waveform adjustment unit 25 at a ratio of 1: r. Corresponding to the fact that the variation is smaller in proportion to the fluctuation in ink speed in units of recording heads, the first drive waveform adjustment unit 24 sets a higher-definition ink speed than that in the second drive waveform adjustment unit 25. In addition to this, even when a low-performance D / A converter such as a low voltage output is used, the adjustment step (quantization voltage) can be finely taken.

そして、制御部２２は駆動波形作成部２３からの駆動信号及び加算器２８の出力信号をＦＥＴなどのスイッチング素子を用いた回路によって合成する（ステップＳ１５）。 Then, the controller 22 synthesizes the drive signal from the drive waveform generator 23 and the output signal of the adder 28 by a circuit using a switching element such as an FET (step S15).

また、ステップＳ１６〜Ｓ１８は第１の実施形態におけるステップＳ５〜Ｓ７と同様である。 Steps S16 to S18 are the same as steps S5 to S7 in the first embodiment.

制御部２２は、第１の駆動波形調整部２４及び第２の駆動波形調整部２５に駆動電圧が設定されると、第１の駆動波形調整部２４の出力信号及び第２の駆動波形調整部２５の出力信号を加算器２８において１：ｒの割合で加算する（ステップＳ１９）。   When the drive voltage is set in the first drive waveform adjustment unit 24 and the second drive waveform adjustment unit 25, the control unit 22 outputs the output signal of the first drive waveform adjustment unit 24 and the second drive waveform adjustment unit. The 25 output signals are added at a ratio of 1: r in the adder 28 (step S19).

そして、制御部２２は駆動波形作成部２３からの駆動信号及び加算器２８の出力信号をＦＥＴなどのスイッチング素子を用いた回路によって合成し（ステップＳ２０）、この合成した信号に基づいてヘッド駆動部２７を駆動制御して記録ヘッド４のノズル５からインクを吐出すると共に、記録媒体を搬送する搬送機構やキャリッジ駆動機構を駆動制御することによって、画像の記録を行う（ステップＳ２１）。   Then, the control unit 22 synthesizes the drive signal from the drive waveform creation unit 23 and the output signal of the adder 28 by a circuit using a switching element such as an FET (step S20), and based on the synthesized signal, the head drive unit 27 is driven to discharge ink from the nozzles 5 of the recording head 4, and an image is recorded by driving and controlling a transport mechanism and a carriage drive mechanism for transporting the recording medium (step S21).

以上より、本実施形態の液体吐出装置１によれば、ノズル単位のインク速度のばらつきが記録ヘッド単位のインク速度の変動に対して割合が小さいことに対応して、第１の駆動波形調整部２４において第２の駆動波形調整部２５におけるよりも高精細なインク速度の設定を行うことが可能となる。また、低電圧出力などやや低性能なＤ／Ａ変換器を使用する場合でも、調整ステップ（量子化電圧）を細かくとることによって、より高精度なインク速度の設定を行うことが可能となる。   As described above, according to the liquid ejecting apparatus 1 of the present embodiment, the first drive waveform adjustment unit corresponds to the fact that the variation in the ink speed in the nozzle unit is small with respect to the variation in the ink speed in the print head unit. In 24, it becomes possible to set a higher-definition ink speed than in the second drive waveform adjustment unit 25. In addition, even when a slightly low-performance D / A converter such as a low voltage output is used, it is possible to set the ink speed with higher accuracy by finely adjusting the adjustment step (quantization voltage).

以上述べたように本発明の液体吐出装置１によれば、制御構成が簡単化されるため、駆動波形の調整処理を高速に行うことが可能となる。また、ノズル間のインク速度のばらつきについては、環境因子が変動するたびに検知して調整する必要がないため、第２の駆動波形調整手段における調整を行うのみで、容易に短時間に各ノズルに最適な駆動波形の設定を行うことができる。   As described above, according to the liquid ejection apparatus 1 of the present invention, since the control configuration is simplified, the drive waveform adjustment process can be performed at high speed. Further, since it is not necessary to detect and adjust the ink speed variation between nozzles every time an environmental factor changes, each nozzle can be easily adjusted in a short time only by adjusting the second drive waveform adjusting means. The optimal drive waveform can be set.

また、環境因子の変動があった場合でも、第２の駆動波形調整部２５に駆動波形を設定するのみで、短時間に最適な駆動波形の設定を行うことができる。   Even when environmental factors vary, it is possible to set an optimum drive waveform in a short time by only setting a drive waveform in the second drive waveform adjustment unit 25.

また、ノズル５単位のインク速度のばらつきが記録ヘッド４単位のインク速度の変動に対して割合が小さいことに対応して、第１の駆動波形調整部２４において第２の駆動波形調整部２５におけるよりも高精細なインク速度の設定を行うことが可能となる。   Further, in response to the fact that the variation in the ink speed in units of the nozzles 5 is small with respect to the variation in the ink speed in the units of the recording head 4, the first drive waveform adjustment unit 24 uses the second drive waveform adjustment unit 25. This makes it possible to set a higher-definition ink speed.

第１の実施形態に係る液体吐出装置の構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the liquid discharge apparatus which concerns on 1st Embodiment. 第１の実施形態に係る記録ヘッドの構成を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a recording head according to the first embodiment. 第１の実施形態に係る速度センサの構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the speed sensor which concerns on 1st Embodiment. 第１の実施形態に係る液体吐出装置の制御構成を表すブロック図である。2 is a block diagram illustrating a control configuration of the liquid ejection apparatus according to the first embodiment. FIG. 第１の実施形態に係る液体吐出方法を示すフローチャートである。3 is a flowchart illustrating a liquid ejection method according to the first embodiment. 第２の実施形態に係る液体吐出装置の制御構成を表すブロック図である。FIG. 10 is a block diagram illustrating a control configuration of a liquid ejection apparatus according to a second embodiment. 第２の実施形態に係る液体吐出方法を示すフローチャートである。10 is a flowchart illustrating a liquid ejection method according to a second embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

１ 液体吐出装置
４ 記録ヘッド
５ ノズル
６ 圧電素子
１２ 温度センサ
１７ インク回収部
１９ 速度センサ
２０ 発光素子
２１ 受光素子
２２ 制御部
２３ 駆動波形作成部
２４ 第１の駆動波形調整部
２５ 第２の駆動波形調整部
２６ 記憶部
２７ ヘッド駆動部
２８ 加算器
Ｐ 記録媒体 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Liquid discharge apparatus 4 Recording head 5 Nozzle 6 Piezoelectric element 12 Temperature sensor 17 Ink collection | recovery part 19 Speed sensor 20 Light emitting element 21 Light receiving element 22 Control part 23 Drive waveform preparation part 24 1st drive waveform adjustment part 25 2nd drive waveform Adjustment unit 26 Storage unit 27 Head drive unit 28 Adder P Recording medium

Claims (10)

複数のノズルに対応するように設けられた複数の圧電素子を有する記録ヘッドと、
前記圧電素子を駆動するための駆動信号を、波形を異ならせて複数発生させる駆動信号発生手段と、
前記複数のノズルに対応して設けられ、前記複数のノズル間におけるインク速度のばらつきが均一となるように前記圧電素子に印加する駆動波形を調整する第１の駆動波形調整手段と、
前記記録ヘッドに対応して設けられ、前記記録ヘッド単位で前記圧電素子に印加する駆動波形を調整する第２の駆動波形調整手段と、
前記第１の駆動波形調整手段の出力信号を前記第２の駆動波形調整手段の出力信号に応じて変化させることにより、前記第２の駆動波形調整手段において前記第１の駆動波形調整手段で調整された駆動波形を基準として前記記録ヘッド単位で駆動波形を調整させる制御部と、
を有することを特徴とする液体吐出装置。 A recording head having a plurality of piezoelectric elements provided to correspond to the plurality of nozzles;
Drive signal generating means for generating a plurality of drive signals for driving the piezoelectric elements with different waveforms;
A first drive waveform adjusting unit that is provided corresponding to the plurality of nozzles and adjusts a drive waveform applied to the piezoelectric element so that variations in ink speed among the plurality of nozzles are uniform;
A second drive waveform adjusting means that is provided corresponding to the recording head and adjusts a driving waveform applied to the piezoelectric element in units of the recording head;
By adjusting the output signal of the first drive waveform adjusting means in accordance with the output signal of the second drive waveform adjusting means, the second drive waveform adjusting means adjusts by the first drive waveform adjusting means A control unit that adjusts the drive waveform in units of the recording head based on the drive waveform that has been made;
A liquid ejecting apparatus comprising: 前記第１の駆動波形調整手段において調整された前記複数のノズルの駆動波形を記憶する記憶手段を備え、前記制御部は、前記第２の駆動波形調整手段において駆動波形の調整が行われると、前記記憶手段から前記第１の駆動波形調整手段に前記複数のノズルの駆動波形を読み出して、前記第１の駆動波形調整手段の出力信号を前記第２の駆動波形調整手段の出力信号に応じて変化させることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。   A storage unit that stores the drive waveforms of the plurality of nozzles adjusted in the first drive waveform adjustment unit; and the control unit adjusts the drive waveform in the second drive waveform adjustment unit; The drive waveforms of the plurality of nozzles are read from the storage unit to the first drive waveform adjusting unit, and the output signal of the first drive waveform adjusting unit is output according to the output signal of the second drive waveform adjusting unit. The liquid ejecting apparatus according to claim 1, wherein the liquid ejecting apparatus is changed. 環境因子の変動を検知する検知手段を備え、前記制御部は前記検知手段の検知結果に基づいて記録ヘッド単位の駆動波形の調整が必要であると判断した場合は、前記第２の駆動波形調整手段に駆動波形の調整を行わせることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の液体吐出装置。   When the control unit determines that it is necessary to adjust the drive waveform in units of recording heads based on the detection result of the detection unit, the second drive waveform adjustment is provided. The liquid ejecting apparatus according to claim 1, wherein the driving waveform is adjusted by the unit. 前記第１の駆動波形調整手段の出力信号と前記第２の駆動波形調整手段の出力信号とを１：ｒ（ｒは実数）の割合で加算する加算器が備えられたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の液体吐出装置。   An adder for adding the output signal of the first drive waveform adjusting means and the output signal of the second drive waveform adjusting means at a ratio of 1: r (r is a real number) is provided. The liquid ejection apparatus according to any one of claims 1 to 3. ｒの範囲は３．５≦ｒ≦７であることを特徴とする請求項４に記載の液体吐出装置。   The liquid ejection apparatus according to claim 4, wherein the range of r is 3.5 ≦ r ≦ 7. 記録ヘッドにおいて複数のノズルに対応するように設けられた複数の圧電素子を駆動するための駆動信号を、駆動信号発生手段により波形を異ならせて複数発生させる駆動信号発生工程と、
前記複数のノズルに対応して設けられた第１の駆動波形調整手段において、前記複数のノズル間におけるインク速度のばらつきが均一となるように前記圧電素子に印加する駆動波形を調整する第１の駆動波形調整工程と、
前記記録ヘッドに対応して設けられた第２の駆動波形調整手段において、前記記録ヘッド単位で前記圧電素子に印加する駆動波形を調整する第２の駆動波形調整工程とを有し、
前記第２の駆動波形調整工程において、制御部が前記第１の駆動波形調整手段の出力信号を前記第２の駆動波形調整手段の出力信号に応じて変化させることにより、前記第１の駆動波形調整手段で調整された駆動波形を基準として前記記録ヘッド単位で駆動波形を調整させることを特徴とする液体吐出方法。 A drive signal generating step of generating a plurality of drive signals for driving a plurality of piezoelectric elements provided to correspond to a plurality of nozzles in the recording head, with different waveforms by a drive signal generating means;
In the first drive waveform adjustment means provided corresponding to the plurality of nozzles, a first drive waveform applied to the piezoelectric element is adjusted so that variation in ink speed among the plurality of nozzles is uniform. Drive waveform adjustment process;
A second drive waveform adjusting step for adjusting a drive waveform applied to the piezoelectric element in units of the recording head in a second drive waveform adjusting means provided corresponding to the recording head;
In the second drive waveform adjustment step, the control unit changes the output signal of the first drive waveform adjustment unit in accordance with the output signal of the second drive waveform adjustment unit, whereby the first drive waveform adjustment unit A liquid ejection method, wherein a drive waveform is adjusted in units of the recording head with reference to a drive waveform adjusted by an adjusting unit. 前記第１の駆動波形調整工程において調整された前記複数のノズルの駆動波形を記憶手段によって記憶する記憶工程を備え、前記制御部は、前記第２の駆動波形調整工程において駆動波形の調整が行われると、前記記憶手段から前記第１の駆動波形調整手段に前記複数のノズルの駆動波形を読み出して前記第１の駆動波形調整手段の出力信号を前記第２の駆動波形調整手段の出力信号に応じて変化させることを特徴とする請求項６に記載の液体吐出方法。   A storage step of storing the drive waveforms of the plurality of nozzles adjusted in the first drive waveform adjustment step by a storage unit; and the control unit adjusts the drive waveform in the second drive waveform adjustment step. Then, the drive waveforms of the plurality of nozzles are read from the storage unit to the first drive waveform adjustment unit, and the output signal of the first drive waveform adjustment unit is used as the output signal of the second drive waveform adjustment unit. The liquid discharging method according to claim 6, wherein the liquid discharging method is changed accordingly. 環境因子の変動を検知手段によって検知する検知工程を備え、前記制御部は、前記検知工程の検知結果に基づいて記録ヘッド単位の駆動波形の調整が必要であると判断した場合は、前記第２の駆動波形調整工程において駆動波形の調整を行わせることを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の液体吐出方法。   A detection step of detecting a change in an environmental factor by a detection unit; and when the control unit determines that adjustment of a drive waveform for each recording head is necessary based on a detection result of the detection step, the second step 8. The liquid ejection method according to claim 6, wherein the drive waveform is adjusted in the drive waveform adjustment step. 前記第１の駆動波形調整手段の出力信号と前記第２の駆動波形調整手段の出力信号とを加算器において１：ｒ（ｒは実数）の割合で加算する加算工程が備えられたことを特徴とする請求項６〜請求項８のいずれか一項に記載の液体吐出方法。   An addition step of adding the output signal of the first drive waveform adjusting means and the output signal of the second drive waveform adjusting means at a ratio of 1: r (r is a real number) in an adder is provided. The liquid ejection method according to any one of claims 6 to 8. ｒの範囲は３．５≦ｒ≦７であることを特徴とする請求項９に記載の液体吐出方法。   The liquid ejection method according to claim 9, wherein a range of r is 3.5 ≦ r ≦ 7.
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