JP2009190282A - Liquid ejection inspecting method, liquid ejection inspecting apparatus, and printer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液体吐出部のノズルから液滴を吐出させて液体受け部内での電流変化量に基づいてノズルからの液滴の吐出の有無を検査する液体吐出検査方法、液体吐出検査装置、およびそれを備えた印刷装置に関する。 The present invention relates to a liquid discharge inspection method, a liquid discharge inspection apparatus, and a liquid discharge inspection apparatus that inspects whether or not liquid droplets are discharged from a nozzle based on a current change amount in a liquid receiving portion by discharging liquid droplets from a nozzle of a liquid discharge portion. The present invention relates to a printing apparatus including the same.
一般に、インクジェットプリンタ等の印刷装置は、往復移動可能なキャリッジに搭載された印刷ヘッドが複数のノズルからインク滴を所望の位置に吐出することによって印刷を行うように構成されている。
この種のインクジェットプリンタにおいて、正常にインク滴が吐出されているか否かを検査する方法としては、ノズルから吐出された帯電インクにより生じる電流変化を検出することによって吐出の有無を判定する液体吐出検査方法が知られている(例えば、特許文献1参照)。
In this type of ink jet printer, a method for inspecting whether or not ink droplets are being ejected normally is a liquid ejection inspection in which the presence or absence of ejection is determined by detecting current changes caused by charged ink ejected from nozzles. A method is known (see, for example, Patent Document 1).
上記のような液体吐出検査方法では、検出した電流変化の大きさが所定の閾値を越えたか否かで「吐出」または「非吐出」を判断することができるが、吐出しているのにも関わらず「非吐出」と判定されることや、非吐出にも関わらず「吐出」と判定されることが確率的に発生しうる。このような誤検出の発生頻度を減らすには、「吐出」時の電流変化の信号レベルと「非吐出」時の電流変化の信号レベル(すなわちノイズレベル)との差を十分に大きく確保して、その間に閾値を設定することが重要であるが、経時変化や環境変化等によりノイズレベルが大きくなる(SN比が小さくなる)と、「非吐出」を「吐出」と判定してしまう確率が上昇してしまう。「非吐出」を「吐出」と判定してしまった場合には、非吐出の状態が検出されずにドット抜けが生じたまま通常の液体吐出処理が行われてしまう。 In the liquid discharge inspection method as described above, “discharge” or “non-discharge” can be determined based on whether or not the magnitude of the detected current change exceeds a predetermined threshold. Nevertheless, it can be probabilistic that it is determined as “non-ejection” or “discharging” despite non-ejection. In order to reduce the frequency of such false detections, ensure a sufficiently large difference between the signal level of the current change during “ejection” and the signal level of the current change during “non-ejection” (ie, the noise level). It is important to set a threshold value in the meantime, but if the noise level increases due to changes over time or environmental changes (S / N ratio decreases), there is a probability that “non-ejection” is determined as “ejection”. It will rise. If it is determined that “non-ejection” is “ejection”, a non-ejection state is not detected, and normal liquid ejection processing is performed with missing dots.
「吐出」と「非吐出」を判定するための閾値を用いて、ノイズレベルがこれより1回でも越えた時にはエラー処理することが考えられるが、閾値を越えない程度に全体のノイズレベルが大きくなった時には、それを検知することができない。 It is conceivable that error processing is performed when the noise level exceeds even once by using a threshold value for determining “ejection” and “non-ejection”, but the overall noise level is large enough not to exceed the threshold value. When it becomes, it cannot be detected.
そこで、本発明の目的は、ノイズレベルが適正な値にあることを監視し、誤検出率を減らして検査精度を向上させることが可能な液体吐出検査方法、液体吐出検査装置、および印刷装置を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a liquid discharge inspection method, a liquid discharge inspection apparatus, and a printing apparatus capable of monitoring that the noise level is an appropriate value and reducing the false detection rate and improving the inspection accuracy. It is to provide.
上記課題を解決することのできる本発明に係る液体吐出検査方法は、液滴を吐出するノズルが複数形成された液体吐出部と、前記液体吐出部に対向して隙間をあけて配置させた液体受け部と、の間で電位差を生じさせた状態で、前記ノズルから液滴を吐出させて前記液体受け部での電流変化量に基づいて前記ノズルからの液滴の吐出の有無を検査する液体吐出検査方法であって、
液滴を吐出させない状態の電流変化量を複数回測定し、その測定値の平均値を算出して、前記平均値が予め設定された目標値以下であるか否かを判定することを特徴とする。
A liquid ejection inspection method according to the present invention that can solve the above-described problems is a liquid ejection section in which a plurality of nozzles that eject liquid droplets are formed, and a liquid that is disposed with a gap facing the liquid ejection section. A liquid for inspecting whether or not a liquid droplet is ejected from the nozzle based on the amount of current change in the liquid receiving section by ejecting a liquid droplet from the nozzle in a state where a potential difference is generated between the liquid receiving section and the receiving section. A discharge inspection method,
Measuring a current change amount in a state in which droplets are not discharged a plurality of times, calculating an average value of the measured values, and determining whether the average value is equal to or less than a preset target value; To do.
また、本発明に係る液体吐出検査装置は、液滴を吐出するノズルが複数形成された液体吐出部と、
前記液体吐出部に対向して隙間をあけて配置可能な液体受け部と、
前記液体受け部での電流変化を検出する検出部と、を備え、
前記液体吐出部と前記液体受け部との間で電位差を生じさせた状態で、前記ノズルから液滴を吐出させて前記検出部により検出した電流変化量に基づいて前記ノズルからの液滴の吐出の有無を検査する液体吐出検査装置であって、
液滴を吐出させない状態の電流変化量が複数回測定され、その測定値の平均値が算出されて、前記平均値が予め設定された目標値以下であるか否かが判定されることを特徴とする。
In addition, the liquid discharge inspection apparatus according to the present invention includes a liquid discharge unit in which a plurality of nozzles for discharging droplets are formed,
A liquid receiving portion that can be disposed with a gap facing the liquid ejection portion;
A detection unit for detecting a current change in the liquid receiving unit,
In a state where a potential difference is generated between the liquid discharge unit and the liquid receiving unit, the droplet is discharged from the nozzle, and the droplet is discharged from the nozzle based on the amount of current change detected by the detection unit. A liquid discharge inspection device for inspecting the presence or absence of
The amount of current change in a state where no droplet is ejected is measured a plurality of times, an average value of the measured values is calculated, and it is determined whether or not the average value is equal to or less than a preset target value. And
この構成の液体吐出検査方法および液体吐出検査装置によれば、液滴を吐出させない状態の電流変化量(ノイズレベル)を複数回測定して、その平均値が目標値以下であるかを判定することで、ノイズレベルが適正な値にあるか否かを監視することができる。ノイズレベルが目標値より大きくなった場合には、SN比が小さくなって液体吐出検査の検査精度が低下していることが予測できるため、液体吐出部のクリーニング処理を行うことで液体吐出部のノズルを良好な状態に戻すとともに液体吐出検査の検査精度を再び良好にすることができる。 According to the liquid discharge inspection method and the liquid discharge inspection apparatus with this configuration, the current change amount (noise level) in a state where no droplet is discharged is measured a plurality of times, and it is determined whether the average value is equal to or less than the target value. Thus, it is possible to monitor whether or not the noise level is at an appropriate value. When the noise level becomes larger than the target value, it can be predicted that the SN ratio becomes small and the inspection accuracy of the liquid discharge inspection is lowered. It is possible to return the nozzle to a good state and improve the inspection accuracy of the liquid discharge inspection again.
本発明に係る液体吐出検査方法において、前記液体吐出部は複数の前記ノズルが並列に配置されたノズル列を複数有し、
各前記ノズル列の液体の吐出を行う毎に、そのノズル列に含まれる何れかのノズルを用いて液滴を吐出させない状態の電流変化量を測定することが好ましい。
In the liquid ejection inspection method according to the present invention, the liquid ejection section includes a plurality of nozzle rows in which a plurality of the nozzles are arranged in parallel,
It is preferable to measure the amount of current change in a state where droplets are not ejected by using any nozzle included in each nozzle row each time the liquid of each nozzle row is ejected.
また、本発明に係る液体吐出検査装置において、前記液体吐出部は複数の前記ノズルが並列に配置されたノズル列を複数有し、
各前記ノズル列の液体の吐出が行われる毎に、そのノズル列に含まれる何れかのノズルを用いて液滴を吐出させない状態の電流変化量が測定されることが好ましい。
Further, in the liquid discharge inspection apparatus according to the present invention, the liquid discharge unit has a plurality of nozzle rows in which a plurality of the nozzles are arranged in parallel,
It is preferable that the amount of change in current in a state where droplets are not ejected is measured using any of the nozzles included in each nozzle row each time liquid is ejected from each nozzle row.
この構成の液体吐出検査方法および液体吐出検査装置によれば、液体吐出部に形成された複数のノズルのうち、ノズル列毎にノイズレベルを測定することになるため、液体吐出部における平均的なノイズレベルを算出しやすい。したがって、ノイズレベルが目標値以下であるか否かの判断を適正に行うことができる。 According to the liquid discharge inspection method and the liquid discharge inspection apparatus having this configuration, since the noise level is measured for each nozzle row among the plurality of nozzles formed in the liquid discharge unit, Easy to calculate noise level. Accordingly, it is possible to appropriately determine whether or not the noise level is equal to or lower than the target value.
また、本発明に係る印刷装置は、本発明に係る上記液体吐出検査装置を備え、
前記液体としてインクが使用され、
前記液体吐出部がインク滴を吐出する印刷ヘッドであり、
前記液体受け部が前記印刷ヘッドに接離可能なヘッドキャップであることを特徴とする。
Further, a printing apparatus according to the present invention includes the liquid ejection inspection apparatus according to the present invention,
Ink is used as the liquid,
The liquid ejection unit is a print head that ejects ink droplets;
The liquid receiving portion is a head cap that can contact and separate from the print head.
この構成の印刷装置によれば、印刷ヘッドのインク吐出検査を行う際、ノイズレベルが適正であるか否かを監視して、インク吐出検査の検査精度が低下しないように保つことができるため、印刷ヘッドのドット抜け等の不良を精度良く検出することで、印刷品質を良好に保つことができる。 According to the printing apparatus of this configuration, when performing the ink ejection inspection of the print head, it is possible to monitor whether or not the noise level is appropriate and maintain the inspection accuracy of the ink ejection inspection so as not to decrease. By detecting defects such as missing dots in the print head with high accuracy, it is possible to maintain good print quality.
以下、本発明に係る液体吐出検査方法、液体吐出検査装置、および印刷装置の実施形態の例を、図面を参照しつつ説明する。
図1は本発明の実施形態に係る印刷装置であるロール紙プリンタの外観斜視図であり、図2は図1に示したロール紙プリンタのロール紙カバーを開いた状態の外観斜視図であり、図3は図1に示したロール紙プリンタの内部構成を示す概略側面図であり、図4は図1に示したロール紙プリンタからプリンタケースを取り外した状態の斜視図である。
Hereinafter, examples of embodiments of a liquid discharge inspection method, a liquid discharge inspection apparatus, and a printing apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is an external perspective view of a roll paper printer that is a printing apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is an external perspective view of the roll paper printer shown in FIG. 3 is a schematic side view showing the internal configuration of the roll paper printer shown in FIG. 1, and FIG. 4 is a perspective view of the roll paper printer shown in FIG. 1 with the printer case removed.
本実施形態のロール紙プリンタ1は、複数種のカラーインク液を使用してインクジェット方式によりロール紙にカラー印刷するものであり、図1に示すように、プリンタ本体2の外装をなすプリンタケース2aの前面には、ロール紙カバー3及びインクカートリッジカバー7が開閉自在に設けられている。また、プリンタケース2aの前面には、ロール紙の幅に対応した所定幅の記録紙排出口4が形成されている。記録紙排出口4の下側には排紙ガイド5が前方に突出しており、当該排紙ガイド5の側方にはロール紙カバー3を開くための開閉レバー6が配置されている。プリンタケース2aにおける排紙ガイド5および開閉レバー6の下側には、ロール紙を出し入れするための矩形の開口部2bが形成されており、この開口部2bがロール紙カバー3によって封鎖されている。
The
開閉レバー6を操作するとロール紙カバー3のロックが解除される。ロック解除後、排紙ガイド5を前方に引くと、図2に示すように、ロール紙カバー3が下端部を中心として前方にほぼ水平になるまで開く。ロール紙カバー3が開くと、プリンタ内部に形成されているロール紙収納部11が開放状態となるとともに、ロール紙収納部11から記録紙排出口4に至る記録紙搬送経路が開放状態となり、プリンタ前方からロール紙の交換作業などを簡単に行うことができるようになっている。なお、図2においては、ロール紙カバー3の外装部分および開閉レバー6の図示を省略している。
When the open /
図3に示すように、ロール紙プリンタ1の内部には、本体フレーム10における幅方向の中央部分にロール紙収納部11が形成されている。ロール紙収納部11にはロール紙12がプリンタ幅方向にロール紙幅方向を沿わせた向きで収納される。
As shown in FIG. 3, a roll
ロール紙収納部11の上側には、本体フレーム10の上端にヘッドユニットフレーム13が水平に取り付けられている。ヘッドユニットフレーム13には、インクジェットヘッドである印刷ヘッド14、印刷ヘッド14の位置を検出するためのリニアスケール15およびエンコーダセンサ16、印刷ヘッド14およびエンコーダセンサ16を搭載しているキャリッジ17、キャリッジ17のプリンタ幅方向への移動をガイドするキャリッジガイド軸18が配置されている。また、キャリッジ17をキャリッジガイド軸18に沿って往復移動させるためのキャリッジモータ19およびタイミングベルト20を備えたキャリッジ搬送機構が配置されている。
A
印刷ヘッド(液体吐出部)14はインク滴を吐出するノズル形成面14aが下向きになるようにキャリッジ17に搭載されている。エンコーダセンサ16は印刷ヘッド14の上端面14bに配置されている。キャリッジガイド軸18はプリンタ幅方向に水平に掛け渡されており、リニアスケール15は、印刷ヘッド14の上方においてキャリッジガイド軸18と平行に掛け渡されている。
The print head (liquid ejection part) 14 is mounted on the
印刷ヘッド14の下側には一定のギャップを設けてプリンタ幅方向に水平に延びるプラテン21が配置されている。プラテン21によって印刷ヘッド14の印刷位置が規定されている。プラテン21の後端には下方に湾曲しているテンションガイド22が取り付けられている。テンションガイド22はバネによって上方に付勢されており、ロール紙収納部11に収納されているロール紙12から引き出された記録紙12aは、テンションガイド22によって所定の張力が付与された状態で印刷位置を経由する記録紙搬送経路に沿って引き出される。
A
プラテン21の後側には、後側紙送りローラ23がプリンタ幅方向に水平に掛け渡されている。後側紙送りローラ23には所定幅の後側紙押さえローラ24が記録紙12aを介して、所定の押圧力で押し付けられている。プラテン21における前端側の部位には、前側紙送りローラ25が配置されている。前側紙送りローラ25には、上側から前側紙押さえローラ26が記録紙12aを介して、押し付けられている。後側紙送りローラ23および前側紙送りローラ25は、本体フレーム10に搭載されている紙送りモータ27によって駆動される。
On the rear side of the
キャリッジ17をキャリッジガイド軸18に沿って往復移動させながら、キャリッジ17に搭載されている印刷ヘッド14により、ロール紙12から繰り出されて印刷位置に位置している記録紙12aの部分の表面に印刷が行われる。印刷位置はエンコーダセンサ16の検出信号に基づいて制御されている。記録紙12aの幅方向への一連の行印刷が終了した後は、後側紙送りローラ23および前側紙送りローラ25が回転駆動されて、所定ピッチだけ記録紙12aが送り出される。この後に、次の行の印刷が行われる。このように、記録紙12aは、所定ピッチで間欠的に送り出されながら印刷ヘッド14によって印刷が施される。印刷後の記録紙12aが排出される記録紙排出口4には、例えば鋏式の記録紙切断装置28が配置されている。記録紙切断装置28によって、これらの間に位置する記録紙12aが幅方向に切断される。
While the
なお、プラテン21、テンションガイド22、後側紙送りローラ23、前側紙送りローラ25は、ロール紙カバー3と一緒に開閉するようになっている。
The
また、図1および図2に示したインクカートリッジカバー7を開くと、その内側のカートリッジ装着部9(図4参照)が開放状態になり、このカートリッジ装着部9へのインクカートリッジ8の着脱が可能になる。
When the
インクカートリッジ8は、カートリッジケース内に複数個のカラーインクパックを収容したものである。本実施形態のロール紙プリンタ1の場合は、インクカートリッジカバー7を開く動作に連動して、カートリッジ装着部9の前方にインクカートリッジ8が所定距離だけ引き出される構成になっている。
The
インクカートリッジ8内の各インクパックは、インクカートリッジ8をカートリッジ装着部9に装着した際に、カートリッジ装着部9側に設けられたインク供給針がインクパックのインク供給口に差込接続される。カートリッジ装着部9のインク供給針には、プリンタケース2a内に固定されたインク流路31が接続され、このインク流路31には、可撓性のインク供給チューブ33の一端が接続されている。
インク供給チューブ33の他端は、キャリッジ17に接続され、ダンパユニットや背圧調整ユニットを介して印刷ヘッド14に連通している。
When each ink pack in the
The other end of the
図4に示すように、印刷領域から外れたカートリッジ装着部9の上方が、往復移動するキャリッジ17の待機位置(メンテナンス領域)となっている。そして、この待機位置の下方には、キャリッジ17の下面に露出する印刷ヘッド14の保守動作を行うヘッドメンテナンス機構40が配置されている。
As shown in FIG. 4, the upper position of the
ヘッドメンテナンス機構40は、図5に示すように、印刷ヘッド14のノズル形成面を封止するためのヘッドキャップ機構60と、このノズル形成面を払拭するためのワイパ機構50と、ヘッドキャップ機構60から残留インクを吸引するためのインク吸引機構70とを備えている。
As shown in FIG. 5, the
ヘッドキャップ機構60、ワイパ機構50及びインク吸引機構70は、動力伝達機構80を介してポンプモータ(図示省略)により駆動される。これらの各部分は、プリンタ本体に着脱可能なハウジング41に取り付けられている。
The
ワイパ機構50及びヘッドキャップ機構60は、キャリッジ17の往復動方向に併設されており、インク吸引機構70は、ヘッドキャップ機構60のプリンタ後方側(図5中右奥側)に併設されている。
そして、ヘッドキャップ機構60とワイパ機構50とインク吸引機構70とが連動可能なように動力伝達機構80が配設されている。
The
A
動力伝達機構80は、複数の歯車からなる歯車列で構成され、ポンプモータからの駆動力及びハウジング41の案内によりヘッドキャップ機構60及びワイパ機構50を印刷ヘッド14の往復動方向に沿う方向及び上下方向に進退動させると共に、インク吸引機構70を動作させるように構成されている。
The
インク吸引機構70は、チューブ72の一端がヘッドキャップ機構60と接続され、他端がインクカートリッジ17の廃インク導入部に接続されたチューブポンプであり、このインク吸引機構70が駆動されると、ヘッドキャップ機構60を介して印刷ヘッド14のノズルからインクを吸引し、インクカートリッジ8の廃インク貯留室に排出される。
The
ヘッドキャップ機構60は、スライダ64と、キャップホルダ62に固定されたヘッドキャップ(液体受け部)63とを備えている。スライダ64は、ケース状に形成されたもので、印刷ヘッド14のノズル形成面に対して接近又は離間するように、ハウジング41に支持されている。
スライダ64の上端凹部には、先端部分にヘッドキャップ63が固定されたキャップホルダ62がスライダ64に対し進退移動できるように保持されている。
The
A
ワイパ機構50は、スライダ52と、ワイパ51とを備えている。スライダ52は、箱型状に形成されたもので、ヘッドキャップ機構60のスライダ64と同じ方向にスライドするように、スライド部53がハウジング41に設けられたガイド部44に支持案内されている。スライダ52の先端部分には、弾性材であるゴム製の板材からなるワイパ51が埋め込まれている。
The
そして、スライダ52は、最もワイパ51がヘッドメンテナンス機構40の内側に引っ込んだ位置(退避位置)と、ワイパ51によってノズル形成面の汚れを払拭する処理を行うためのワイピング位置との間を移動できるようになっている。ワイピング位置は、ワイパ51の先端が印刷ヘッド14のノズル形成面に対し接触して擦れるようになっている。これにより、ワイパ51はノズル形成面に付着しているインク等の異物を払拭することができる。尚、インクの種類によっては、ワイパ51を軟質のプラスチック等により形成しても良い。
The
図6に示すように、ヘッドキャップ63は、印刷ヘッド14のノズル形成面14aを封止可能な大きさの開口を有する箱型状のゴムで形成されたもので、上端縁部は、ノズル形成面14aに密着可能なリップ部96とされている。
As shown in FIG. 6, the
このヘッドキャップ63は、収納凹部94を有し、この収納凹部94内に、廃インクを吸収する多層構造の吸収材95が収納され、この吸収材95は、図示しない押さえ部材によって保持され、その上面が、リップ部96の先端位置よりも下がった位置とされている。
The
このヘッドキャップ63には、インク吸引機構70からのチューブの一端が接続されており、ノズル形成面14aにリップ部96が密着した状態にて、インク吸引機構70のポンプモータが駆動されることにより、ヘッドキャップ63内を減圧して印刷ヘッド14のインクノズルからインクが吸引され、インクカートリッジ8の廃インク貯留室に排出される。
One end of a tube from the
また、このヘッドキャップ63の収納凹部94内には、電流検査用の検出部である金属軸97が立設されており、この金属軸97は、吸収材95と導通可能とされている。この金属軸97には、その下端にリード線98が接続されており、このリード線98を介して信号が取り出し可能とされている。
In addition, a
そして、上記ロール紙プリンタ1では、ヘッドメンテナンス機構40によって印刷ヘッド14のクリーニングが行われる。なお、このクリーニングは、予め設定された所定のタイミングあるいはユーザの操作時に行われるもので、印刷ヘッド14のノズル形成面14aにヘッドキャップ63を密着させてインク吸引機構70によって内部を吸引して印刷ヘッド14のインクノズルから増粘状態のインクを吸引するインク吸引処理及び印刷ヘッド14のノズル形成面14aの汚れをワイパ51によって払拭するワイピング処理が行われる。
In the
また、上記ヘッドメンテナンス機構40を備えたロール紙プリンタ1では、印刷ヘッド14のインクノズルでのインクのメニスカスを形成するために、印刷開始前あるいは定期的に印刷ヘッド14のインクノズルから所定量のインクをヘッドキャップ63内に吐出するフラッシング処理、インクノズルの詰まりを防止するために印刷休止後にて印刷ヘッド14のノズル形成面14aにヘッドキャップ63を密着させて保護するキャッピング処理を行う。
Further, in the
さらに、上記ロール紙プリンタ1では、ヘッドメンテナンス機構40によって、印刷ヘッド14のノズル形成面14aに形成された複数のインクノズルから正常にインク滴が吐出されるかを検査するインク吐出検査が行われる。すなわち、ヘッドメンテナンス機構40はインク吐出検査装置(液体吐出検査装置)の機能も兼ね備えたものである。
Further, in the
次に、このヘッドメンテナンス機構40を用いたインク吐出検査方法(液体吐出検査方法)について、図7に示すフローチャートおよび図8に示す検出信号分布のグラフを参照して説明する。
インク吐出検査が開始されると、ヘッドキャップ63が上昇し、印刷ヘッド14のノズル形成面14aに対して僅かな隙間をあけた位置となる高さに配置されるとともに、そのヘッドキャップ63の真上に印刷ヘッド14が移動する(ステップS01)。
この状態では、印刷ヘッド14のノズル形成面14aとヘッドキャップ63のリップ部96の先端との間に所定寸法Aの隙間が形成され、また、印刷ヘッド14のノズル形成面14aとヘッドキャップ63の吸収材95の上面との隙間が、インク吐出検査を良好に行うのに十分狭い所定寸法Bとされる(図6参照)。
Next, an ink ejection inspection method (liquid ejection inspection method) using the
When the ink ejection inspection is started, the
In this state, a gap of a predetermined dimension A is formed between the nozzle formation surface 14 a of the
この状態にて、印刷ヘッド14とヘッドキャップ63との間に所定の電位差にて電圧を印加する(ステップS02)。
そして、電圧を印加した状態にて、インク吐出検査の実行処理(ステップS03)に移行する。
In this state, a voltage is applied between the
Then, with the voltage applied, the process proceeds to an ink discharge inspection execution process (step S03).
インク吐出検査では、印刷ヘッド14のノズル形成面14aに形成された複数のインクノズルから、インクノズル毎に順番に帯電したインク滴(液滴)を吐出させる(ステップS03)。例えば、ノズル形成面14aには、45のインクノズルが一列に配置されたノズル列が12列形成され、合計で540のインクノズルが形成されている。
このようにすると、帯電インクが吸収材95に着弾することにより生じる電流変化の信号が、電流検査用の金属軸97からリード線98を介して取り出され、その電流変化に基づいて、各インクノズルからのインク滴の吐出状態を検査することができる。
In the ink discharge inspection, ink droplets (droplets) charged in order for each ink nozzle are discharged from a plurality of ink nozzles formed on the
In this way, a current change signal generated when the charged ink lands on the
そして、インクノズル一列毎にインクを吐出させ、一列の吐出が終わると、その列の最後のインクノズルを用いて非吐出状態の電流変化を検出してノイズレベルの測定を行なう(ステップS04)。なお、ノイズレベルの測定に用いるインクノズルは、そのノズル列に含まれる何れかのノズルであれば良い。
次いで、全ノズルの検査が終了したか否かを判定し(ステップS05)、まだ検査未実施のノズル列があれば(ステップS05:No)、検査列をシフトして(ステップS06)順次インクの吐出を行う。すなわち、一列のインクノズルの吐出検査を行った後に一つのインクノズルを用いてノイズレベルの測定を行なうことを、ノズル列をシフトしつつノズル列の数だけ行う。
Then, ink is ejected for each row of ink nozzles, and when ejection of one row is completed, the current change in the non-ejection state is detected using the last ink nozzle of that row, and the noise level is measured (step S04). Ink nozzles used for noise level measurement may be any nozzle included in the nozzle row.
Next, it is determined whether or not all nozzles have been inspected (step S05). If there is still a nozzle row that has not been inspected (step S05: No), the inspection row is shifted (step S06). Discharge. That is, after the ejection inspection of one row of ink nozzles, the noise level is measured using one ink nozzle as many as the number of nozzle rows while shifting the nozzle row.
なお、インク滴の吐出の有無を判定するには、検出した電流変化の信号の大きさが所定の閾値より大きいか否かで判定する。この閾値をどのような基準で設定するかによって、誤検出率が変化することになる。
図8は、電流変化の信号の分布とその変化を示したものである。図8のグラフの横軸は、電流変化の信号の大きさ(絶対値)ΔVを示しており、Nは非吐出時の検出信号(すなわちノイズ)、Sは吐出時の検出信号、μ(N)はNの平均値、μ(S)はSの平均値、σ(N)はNの標準偏差、σ(S)はSの標準偏差である。
図8(a)は、印刷ヘッド14がクリーニングされてから間もないなど、SN比が比較的大きく印刷ヘッド14の状態が良好である。図8(b)は、環状変化や使用状態等によりSN比が小さくなった例である。
In order to determine whether or not ink droplets are ejected, it is determined based on whether or not the magnitude of the detected current change signal is greater than a predetermined threshold. Depending on what criteria this threshold is set for, the false detection rate will change.
FIG. 8 shows a signal distribution of current change and its change. The horizontal axis of the graph of FIG. 8 indicates the magnitude (absolute value) ΔV of the current change signal, N is a detection signal (that is, noise) during non-ejection, S is a detection signal during ejection, and μ (N ) Is the average value of N, μ (S) is the average value of S, σ (N) is the standard deviation of N, and σ (S) is the standard deviation of S.
In FIG. 8A, the S / N ratio is comparatively large and the state of the
閾値は、例えばσ(S)とσ(N)に基づく中間値に設定されており、この閾値に対して、所定の幅(例えば、5.85σ(N))だけ小さい値を、ノイズレベルの目標値とする。図8(a)のように、ノイズレベルがこの目標値以下であれば、閾値に対して十分小さいノイズレベルであり、「非吐出」を「吐出」と判断するような誤検出率(偽陽性率)を所望の確率(75万分の1)以下とすることができる。一方、図8(b)のように、ノイズレベルがこの目標値を越えている場合には、閾値に対してノイズレベルが近いレベルにあり、偽陽性率が所望の確率(75万分の1)より大きくなってしまう。 The threshold is set to an intermediate value based on, for example, σ (S) and σ (N), and a value smaller than the threshold by a predetermined width (for example, 5.85σ (N)) The target value. As shown in FIG. 8A, if the noise level is less than or equal to this target value, the noise level is sufficiently small with respect to the threshold, and a false detection rate (false positive) that determines “non-ejection” as “ejection”. Rate) can be set to a desired probability (1 / 750,000) or less. On the other hand, as shown in FIG. 8B, when the noise level exceeds the target value, the noise level is close to the threshold value, and the false positive rate has a desired probability (1 / 750,000). It will be bigger.
そのため、図7に示すように、全ノズルの吐出検査が終了したら(ステップS05:Yes)、ノズル列毎に測定したノイズレベル(サンプル数12)から平均値を算出し(ステップS07)、その平均値が目標値以下であるか否かを判定する(ステップS08)。ここで、ノイズレベルの平均値が図8(a)のように目標値以下であれば(ステップS08:Yes)、ヘッドキャップ63を下降させ、インク吐出検査を正常終了する(ステップS09)。ノイズレベルの平均値が図8(b)のように目標値を越えていれば(ステップS08:No)、ヘッドキャップ63を上昇させてノズル形成面14aをキャッピングし、クリーニング動作(異常処理)を行う(ステップS10)。これにより、印刷ヘッド14のノズルを良好な状態に戻すとともにインク吐出検査の検出精度を再び良好にすることができる。
Therefore, as shown in FIG. 7, when the discharge inspection of all the nozzles is completed (step S05: Yes), an average value is calculated from the noise level (number of samples 12) measured for each nozzle row (step S07), and the average is calculated. It is determined whether or not the value is less than or equal to the target value (step S08). Here, if the average value of the noise level is equal to or less than the target value as shown in FIG. 8A (step S08: Yes), the
以上説明したように、本実施形態のインク吐出検査方法およびインク吐出検査装置によれば、インク滴を吐出させない状態の電流変化量(ノイズレベル)を複数回測定して、その平均値が目標値以下であるか否かを判定することで、ノイズレベルが適正な値にあるか否かを監視することができる。ノイズレベルが目標値より大きくなった場合には、SN比が小さくなってインク吐出検査の検査精度が低下していることが予測できるため、印刷ヘッド14のクリーニング処理を行うことでインクノズルを良好な状態に戻し、インク吐出検査の検査精度を再び良好にして偽陽性率を常に所望の確率以下に維持することができる。
As described above, according to the ink ejection inspection method and the ink ejection inspection device of the present embodiment, the current change amount (noise level) in a state where ink droplets are not ejected is measured a plurality of times, and the average value is the target value. By determining whether or not it is below, it is possible to monitor whether or not the noise level is at an appropriate value. When the noise level is higher than the target value, it can be predicted that the SN ratio is reduced and the inspection accuracy of the ink ejection inspection is lowered. Therefore, the ink nozzle is improved by performing the cleaning process of the
また、各ノズル列の吐出検査を行う毎に、そのノズル列に含まれる何れかのインクノズルを用いてノズル列毎にノイズレベルを測定するため、印刷ヘッド14における平均的なノイズレベルを算出しやすい。したがって、ノイズレベルが目標値以下であるか否かの判断を適正に行うことができる。
In addition, every time the ejection test is performed on each nozzle row, the noise level is measured for each nozzle row using any of the ink nozzles included in the nozzle row, so that an average noise level in the
そして、上記のインク吐出検査方法を実施するインク吐出検査装置(ヘッドメンテナンス機構40)を備えたロール紙プリンタ1は、印刷ヘッド14のインク吐出検査を行う際、ノイズレベルが適正な値にあるか否かを監視することで検査精度の低下を検知して、「非吐出」を「吐出」と判断してしまう偽陽性率を確実に所望の確率以下に維持することができる。したがって、インク吐出検査の誤検出率を減らして検出精度を向上させ、印刷ヘッド14のドット抜け等の不良を精度良く検出することで、印刷品質を良好に保つことができる。
なお、インク吐出検査を実施する頻度は適宜設定されるものであるが、頻度が高い例としては、一片の記録紙12aに対する印刷毎、すなわち記録紙切断装置28を動作させる毎とすることができ、これによれば常に良好な印刷品質を保つことができる。
When the
The frequency at which the ink ejection inspection is performed is set as appropriate. As an example of the high frequency, it can be performed each time printing is performed on a piece of
なお、本発明に係る液体吐出検査方法および液体吐出検査装置は、上記実施形態で例示したインクジェット式のプリンタをはじめとして、液晶ディスプレイ等のカラーフィルタの製造に用いられる色材吐出ヘッド、有機ELディスプレイ、FED(面発光ディスプレイ)等の電極形成に用いられる電極材吐出ヘッド、バイオチップ製造に用いられる生体有機物吐出ヘッド等の液体を吐出する液体吐出ヘッドを用いた液体吐出装置、精密ピペットとしての試料吐出装置等にも適用できる。 The liquid discharge inspection method and the liquid discharge inspection apparatus according to the present invention include a color material discharge head and an organic EL display used for manufacturing a color filter such as a liquid crystal display, including the ink jet printer exemplified in the above embodiment. , Electrode material discharge heads used for electrode formation such as FED (surface emitting display), liquid organic discharge heads used for biochip manufacturing liquid discharge devices using liquid discharge heads, samples as precision pipettes, etc. It can also be applied to a discharge device or the like.
1…ロール紙プリンタ(印刷装置)、14…印刷ヘッド(液体吐出部)、14a…ノズル形成面、40…ヘッドメンテナンス機構(液体吐出検査装置)、63…ヘッドキャップ(液体受け部)、97…金属軸(検出部)。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
液滴を吐出させない状態の電流変化量を複数回測定し、その測定値の平均値を算出して、前記平均値が予め設定された目標値以下であるか否かを判定することを特徴とする液体吐出検査方法。 In a state in which a potential difference is generated between the liquid discharge unit in which a plurality of nozzles for discharging liquid droplets are formed and the liquid receiving unit disposed with a gap facing the liquid discharge unit, A liquid discharge inspection method for inspecting whether or not a liquid droplet is discharged from the nozzle based on a current change amount in the liquid receiving portion by discharging a liquid droplet,
Measuring a current change amount in a state in which droplets are not discharged a plurality of times, calculating an average value of the measured values, and determining whether the average value is equal to or less than a preset target value; Liquid discharge inspection method.
前記液体吐出部は複数の前記ノズルが並列に配置されたノズル列を複数有し、
各前記ノズル列の液体の吐出を行う毎に、そのノズル列に含まれる何れかのノズルを用いて液滴を吐出させない状態の電流変化量を測定することを特徴とする液体吐出検査方法。 The liquid discharge inspection method according to claim 1,
The liquid ejection unit has a plurality of nozzle rows in which a plurality of the nozzles are arranged in parallel,
A liquid discharge inspection method, characterized in that each time a liquid is discharged from each nozzle row, a current change amount in a state where droplets are not discharged is measured using any nozzle included in the nozzle row.
前記液体吐出部に対向して隙間をあけて配置可能な液体受け部と、
前記液体受け部での電流変化を検出する検出部と、を備え、
前記液体吐出部と前記液体受け部との間で電位差を生じさせた状態で、前記ノズルから液滴を吐出させて前記検出部により検出した電流変化量に基づいて前記ノズルからの液滴の吐出の有無を検査する液体吐出検査装置であって、
液滴を吐出させない状態の電流変化量が複数回測定され、その測定値の平均値が算出されて、前記平均値が予め設定された目標値以下であるか否かが判定されることを特徴とする液体吐出検査装置。 A liquid discharge section in which a plurality of nozzles for discharging droplets are formed;
A liquid receiving portion that can be disposed with a gap facing the liquid ejection portion;
A detection unit for detecting a current change in the liquid receiving unit,
In a state where a potential difference is generated between the liquid discharge unit and the liquid receiving unit, the droplet is discharged from the nozzle, and the droplet is discharged from the nozzle based on the amount of current change detected by the detection unit. A liquid discharge inspection device for inspecting the presence or absence of
The amount of current change in a state where no droplet is ejected is measured a plurality of times, an average value of the measured values is calculated, and it is determined whether or not the average value is equal to or less than a preset target value. Liquid discharge inspection device.
前記液体吐出部は複数の前記ノズルが並列に配置されたノズル列を複数有し、
各前記ノズル列の液体の吐出が行われる毎に、そのノズル列に含まれる何れかのノズルを用いて液滴を吐出させない状態の電流変化量が測定されることを特徴とする液体吐出検査装置。 In the liquid discharge inspection apparatus according to claim 3,
The liquid ejection unit has a plurality of nozzle rows in which a plurality of the nozzles are arranged in parallel,
Each time a liquid is ejected from each nozzle row, a current change amount in a state where no liquid droplet is ejected is measured using any nozzle included in the nozzle row. .
前記液体としてインクが使用され、
前記液体吐出部がインク滴を吐出する印刷ヘッドであり、
前記液体受け部が前記印刷ヘッドに接離可能なヘッドキャップであることを特徴とする印刷装置。 A liquid ejection inspection device according to claim 3 or 4,
Ink is used as the liquid,
The liquid ejection unit is a print head that ejects ink droplets;
The printing apparatus, wherein the liquid receiving portion is a head cap that can contact and separate from the print head.
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JP2011201156A (en) * | 2010-03-25 | 2011-10-13 | Seiko Epson Corp | Control method for liquid ejection device and liquid ejection device |
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