JP2016198959A - Liquid discharging device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は液体を吐出する装置に関する。 The present invention relates to an apparatus for discharging a liquid.
液体吐出ヘッド（液滴吐出ヘッド）を使用する装置として、ヘッドから電極（電極部材）に向けて液滴を吐出させて、電極に液滴が着弾するときの電気的変化を測定することによって吐出／不吐出を検知する吐出検知装置を備えるものが知られている。 As a device that uses a liquid discharge head (droplet discharge head), discharge liquid droplets from the head toward the electrode (electrode member) and measure the electrical changes when the droplets land on the electrode. A device having a discharge detection device that detects non-discharge is known.
そして、従来、記録ヘッドとプラテンの距離を検出する距離検出手段を有し、距離検出手段により検出した記録ヘッドとプラテンの距離に応じて、吐出状態検知動作に使用する液滴の吐出量を調整するようにしたものが知られている（特許文献１）。 Conventionally, it has a distance detecting means for detecting the distance between the recording head and the platen, and the droplet discharge amount used for the discharge state detection operation is adjusted according to the distance between the recording head and the platen detected by the distance detecting means. What was made to do is known (patent document 1).
上述したように、電極に液滴が着弾するときの電気的変化から吐出／不吐出を検知する場合、液滴が長いほど電荷量が多くなって精度の高い検知を行うことができる。 As described above, when ejection / non-ejection is detected from an electrical change when a droplet lands on the electrode, the longer the droplet, the greater the amount of charge and the more accurate detection can be performed.
ところが、吐出した液滴のノズル面から液滴の先端部までの距離は、液滴を吐出するための駆動波形の波形や振幅の大きさ、液滴の特性（例えば粘度、表面張力）などにより変化し、する。 However, the distance from the nozzle surface of the ejected droplet to the tip of the droplet depends on the waveform and amplitude of the driving waveform for ejecting the droplet, the characteristics of the droplet (for example, viscosity, surface tension), etc. Change and do.
そのため、液滴によりヘッドのノズル面と吐出検知用の電極の表面（電極面、着弾面）が繋がることがある。液滴によりノズル面（ヘッド）と電極が繋がると、電極からヘッドに電流が流れ、ノズル内の液体に電圧がかかり、液体の特性が変化して吐出不良が発生するという課題がある。 For this reason, the nozzle surface of the head and the surface of the electrode for detecting discharge (electrode surface, landing surface) may be connected by droplets. When the nozzle surface (head) and the electrode are connected by the liquid droplet, a current flows from the electrode to the head, a voltage is applied to the liquid in the nozzle, and there is a problem that a liquid characteristic changes and an ejection failure occurs.
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、ヘッドと電極の導通を防止しつつ、精度の高い吐出検知を行うことができるようにすることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to enable highly accurate ejection detection while preventing conduction between a head and an electrode.
上記の課題を解決するため、本発明の請求項１に係る液体を吐出する装置は、
液滴を吐出するノズルを有する液体吐出ヘッドと、
着弾部材の着弾面に前記液体吐出ヘッドから吐出された液滴が着弾することで生じる電気的変化から吐出の有無を検知する吐出検知手段と、
前記吐出の有無を検知するときに前記ノズルから前記液滴を吐出させる吐出検知用駆動波形を生成する駆動波形生成手段と、を備え、
前記吐出検知用駆動波形は、複数の液滴を連続して吐出させる吐出パルスを含み、
前記吐出パルスで吐出される前記複数の液滴は、前記ノズルが形成されたノズル面から前記着弾面に最も近い前記液滴までが繋がり、
前記繋がった前記複数の液滴の内の前記着弾面に近い側の前記液滴の先端部から前記ノズル面までの距離は、前記ノズル面と前記着弾面との間隔よりも短くなる
構成とした。
In order to solve the above problems, an apparatus for ejecting a liquid according to claim 1 of the present invention provides:
A liquid discharge head having a nozzle for discharging droplets;
A discharge detecting means for detecting presence or absence of discharge from an electrical change caused by landing of a droplet discharged from the liquid discharge head on a landing surface of a landing member;
Drive waveform generation means for generating a discharge detection drive waveform for discharging the droplets from the nozzle when detecting the presence or absence of the discharge,
The ejection detection drive waveform includes an ejection pulse for ejecting a plurality of droplets continuously,
The plurality of droplets ejected by the ejection pulse is connected from the nozzle surface on which the nozzle is formed to the droplet closest to the landing surface,
Of the plurality of connected droplets, the distance from the tip of the droplet on the side close to the landing surface to the nozzle surface is shorter than the interval between the nozzle surface and the landing surface. .
本発明によれば、ヘッドと電極の導通を防止しつつ、精度の高い吐出検知を行うことができる。 According to the present invention, highly accurate ejection detection can be performed while preventing conduction between the head and the electrode.
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。まず、本発明に係る液体を吐出する装置の一例について図１を参照して説明する。図１は同装置の機構部の平面説明図である。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. First, an example of an apparatus for discharging a liquid according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is an explanatory plan view of a mechanism portion of the apparatus.
この装置は、シリアル型装置であり、左右の側板などに架け渡されるガイド部材１などでキャリッジ３が移動可能に保持されている。そして、主走査モータ５によって、駆動プーリ６と従動プーリ７間に架け渡されたタイミングベルト８を介して、キャリッジ３が主走査方向（キャリッジ移動方向）に往復移動する。
This apparatus is a serial type apparatus, and a
このキャリッジ３には、液体吐出ヘッド４ａ、４ｂ（区別しないときは「ヘッド４」という。）を搭載している。ヘッド４は、例えば、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の各色のインク滴を吐出する。また、ヘッド４は、複数のノズルからなるノズル列４ｎを主走査方向と直交する副走査方向に配置し、滴吐出方向を下方に向けて装着している。
On the
ヘッド４は、図２に示すように、それぞれ複数のノズル４ｎを配列した２つのノズル列Ｎａ、Ｎｂを有する。ヘッド４ａの一方のノズル列Ｎａはブラック（Ｋ）の液滴を、他方のノズル列Ｎｂはシアン（Ｃ）の液滴を吐出する。ヘッド４ｂの一方のノズル列Ｎａはマゼンタ（Ｍ）の液滴を、他方のノズル列Ｎｂはイエロー（Ｙ）の液滴を、それぞれ吐出する。
As shown in FIG. 2, the
一方、用紙１０をヘッド４に対向して搬送するための搬送機構５１として、搬送手段である搬送ベルト１２を備えている。この搬送ベルト１２は、無端状ベルトであり、搬送ローラ１３とテンションローラ１４との間に掛け渡されている。
On the other hand, as a
そして、搬送ベルト１２は、副走査モータ１６によってタイミングベルト１７及びタイミングプーリ１８を介して搬送ローラ１３が回転駆動されることによって、副走査方向に周回移動する。
The
さらに、キャリッジ３の主走査方向の一方側には搬送ベルト１２の側方にヘッド４の維持回復を行う維持回復機構２０が配置され、他方側には搬送ベルト１２の側方にヘッド４から空吐出を行う空吐出受け２１がそれぞれ配置されている。
Further, a maintenance /
維持回復機構２０は、例えばヘッド４のノズル面（ノズルが形成された面）をキャッピングするキャップ部材２０ａ、ノズル面を払拭するワイパ部材２０ｂなどで構成されている。
The maintenance /
また、搬送機構５１と維持回復機構２０との間の記録領域外であって、ヘッド４に対向可能な領域には、滴吐出の有無を検知する吐出検知手段を構成する吐出検知ユニット１００が配置されている。一方、キャリッジ３には、吐出検知ユニット１００の電極１０１を清浄化する払拭ユニット２００が設けられている。
In addition, a
また、キャリッジ３の主走査方向に沿って両側板間に、所定のパターンを形成したエンコーダスケール２３を張装し、キャリッジ３にはエンコーダスケール２３のパターンを読取る透過型フォトセンサからなるエンコーダセンサ２４を設けている。これらのエンコーダスケール２３とエンコーダセンサ２４によってキャリッジ３の移動を検知するリニアエンコーダ（主走査エンコーダ）を構成している。
Further, an
また、搬送ローラ１３の軸にはコードホイール２５を取り付け、このコードホイール２５に形成したパターンを検出する透過型フォトセンサからなるエンコーダセンサ２６を設けている。これらのコードホイール２５とエンコーダセンサ２６によって搬送ベルト１２の移動量及び移動位置を検出するロータリエンコーダ（副走査エンコーダ）を構成している。
Further, a
このように構成した装置においては、給紙トレイから用紙１０が搬送ベルト１２上に給紙されて吸着され、搬送ベルト１２の周回移動によって用紙１０が副走査方向に搬送される。
In the apparatus configured as described above, the
そこで、キャリッジ３を主走査方向に移動させながら画像信号に応じてヘッド４を駆動することにより、停止している用紙１０にインク滴を吐出して１行分を記録する。そして、用紙１０を所定量搬送後、次の行の記録を行う。
Therefore, by driving the
記録終了信号又は用紙１０の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了して、用紙１０を排紙する。
Upon receiving a recording end signal or a signal that the trailing edge of the
次に、液体吐出ヘッドの一例について図３及び図４を参照して説明する。図３及び図４は同ヘッドの液室長手方向（ノズル配列方向と直交する方向）に沿う断面説明図である。 Next, an example of the liquid discharge head will be described with reference to FIGS. 3 and 4 are cross-sectional explanatory views along the liquid chamber longitudinal direction (direction perpendicular to the nozzle arrangement direction) of the head.
この液体吐出ヘッドは、流路板４０１と、振動板部材４０２と、ノズル板４０３とを接合している。これにより、液滴７００を吐出するノズル４０４が貫通孔４０５を介して通じる個別液室４０６、個別液室４０６に液体を供給する流体抵抗部４０７、液体導入部４０８がそれぞれ形成される。
In the liquid discharge head, a
そして、フレーム部材４１７に形成した共通液室４１０から振動板部材４０２に形成されたフィルタ部４０９を介して液体が液体導入部４０８に導入され、液体導入部４０８から流体抵抗部４０７を介して個別液室４０６に液体が供給される。なお、「個別液室」は、加圧室、加圧液室、圧力室、個別流路、圧力発生室などと称されるものを含む意味である。
Then, the liquid is introduced from the
そして、振動板部材４０２の個別液室４０６と反対側の面に個別液室４０６の液体を加圧してノズル４０４から液滴７００を吐出させるエネルギーを発生するアクチュエータ手段（圧力発生手段）としての柱状の積層型の圧電素子４１２が接合されている。この圧電素子４１２の一端部はベース部材４１３に接合され、また、圧電素子４１２には駆動波形を伝達するＦＰＣ４１５が接続されている。これらによって、圧電アクチュエータ４１１を構成している。
A columnar shape as actuator means (pressure generating means) for generating energy for pressurizing the liquid in the individual
なお、この例では、圧電素子４１２は積層方向に伸縮させるｄ３３モードで使用しているが、積層方向と直交する方向に伸縮させるｄ３１モードでもよい。
In this example, the
このように構成した液体吐出ヘッドにおいては、例えば、図３に示すように、圧電素子４１２に印加する電圧を中間電位Ｖｅから下げることによって圧電素子４１２が収縮し、振動板部材４０２が変形して個別液室４０６の容積が膨張する。これにより、個別液室４０６内に液体が流入する。
In the liquid discharge head configured as described above, for example, as shown in FIG. 3, the
その後、図４に示すように、圧電素子４１２に印加する電圧を上げて圧電素子４１２を積層方向に伸長させ、振動板部材４０２をノズル４０４方向に変形させて個別液室４０６の容積を収縮させる。これにより、個別液室４０６内の液体が加圧され、ノズル４０４から液滴７００が吐出される。
Thereafter, as shown in FIG. 4, the voltage applied to the
そして、圧電素子４１２に印加する電圧を中間電位Ｖｅに戻すことによって振動板部材４０２が初期位置に復元し、個別液室４０６が膨張して負圧が発生するので、このとき、共通液室４１０から個別液室４０６内に液体が充填される。そこで、ノズル４０４のメニスカス面の振動が減衰して安定した後、次の吐出のための動作に移行する。
Then, by returning the voltage applied to the
次に、この装置の制御部の概要について図５を参照して説明する。同図は同制御部のブロック説明図である。 Next, an outline of the control unit of this apparatus will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a block diagram of the control unit.
この制御部５００は、この装置全体の制御を司るＣＰＵ５０１と、ＣＰＵ５０１が実行するプログラム、その他の固定データを格納するＲＯＭ５０２と、画像データ等を一時格納するＲＡＭ５０３とを含む主制御部５００Ａを備えている。
The
また、制御部５００は、ＰＣなどのホスト（情報処理装置）６００との間でデータの転送を司るホストＩ／Ｆ５０６と、ヘッド４を駆動制御する画像出力制御部５１１と、エンコーダ解析部５１２を備えている。エンコーダ解析部５１２は、主走査エンコーダセンサ２４、副走査エンコーダセンサ２６からの検出信号を入力して解析する。
The
また、制御部５００は、主走査モータ５を駆動する主走査モータ駆動部５１３と、副走査モータ１６を駆動する副走査モータ駆動部５１４と、温度センサ５１８、各種センサ及びアクチュエータ５１７との間のＩ／Ｏ５１６なども備えている。
を備えている。
The
It has.
また、制御部５００は、吐出検知ユニット１００の電極１０１に液滴が着弾したときの電気的変化を測定（検出）して吐出／不吐出を判別する吐出検知部５３１を備えている。また、制御部５００は、吐出検知ユニット１００の電極１０１を払拭する払拭ユニット２００の駆動モータ２０３を駆動する払拭ユニット駆動部５３２を備えている。
In addition, the
画像出力制御部５１１は、印刷データを生成するデータ生成手段、ヘッド４を駆動制御するための駆動波形を発生する駆動波形生成手段、駆動波形から所要の駆動信号を選択するためのヘッド制御信号及び印刷データを転送するデータ転送手段などを含む。
The image
そして、画像出力制御部５１１は、キャリッジ３側に搭載されたヘッド４を駆動するためのヘッド駆動回路であるヘッドドライバ５１０に対して駆動波形、ヘッド制御信号、印刷データなどを出力して、ヘッド４のノズルから印刷データに応じて液滴を吐出させる。
Then, the image
また、エンコーダ解析部５１２は、検出信号から移動方向を検知する方向検知部５２０と、移動量を検知するカウンタ部５２１とを備えている。
The
制御部５００は、エンコーダ解析部５１２からの解析結果に基づいて、主走査モータ駆動部５１３を介して主走査モータ５を駆動制御することでキャリッジ３の移動制御を行う。また、副走査モータ駆動部５１４を介して副走査モータ１６を駆動制御することで用紙１０の送り制御を行う。
The
この制御部５００の主制御部５００Ａは、吐出制御手段を兼ねており、ヘッド４の吐出検出を行うときには、ヘッド４を吐出検知ユニット１００に対向する位置まで移動させる。そして、主制御部５００Ａは、画像出力制御部５１１を介してヘッド４の所要のノズルから滴吐出を行わせて吐出検知部５３１からの検知信号によって滴吐出状態（吐出／不吐出）を判別する制御を行う。
The
次に、画像出力制御部のうちのヘッド駆動制御に係わる部分及びヘッドドライバの一例について図６のブロック説明図を参照して説明する。 Next, an example of a head drive control portion and an example of a head driver in the image output control unit will be described with reference to the block diagram of FIG.
画像出力制御部５１１は、駆動波形生成部９０１と、データ転送部９０２と、吐出検知用駆動波形生成部９０３を含んでいる。
The image
駆動波形生成部９０１は、画像形成時に１印刷周期（１駆動周期）内に複数の吐出パルスで構成される共通駆動波形Ｖｃｏｍを生成して出力する。
The drive
データ転送部９０２は、印刷画像に応じた２ビットの画像データ（階調信号０、１）と、クロック信号、ラッチ信号（ＬＡＴ）、滴制御信号である選択信号０〜３を出力する。
The
なお、選択信号０〜３は、ヘッドドライバ５１０のスイッチ手段であるアナログスイッチ９１５の開閉を滴毎に指示する２ビットの信号である。そして、選択信号０〜３は、選択時にはＬレベル（「０」）に状態遷移し、非選択時にはＨレベル（「１」）に状態遷移する。
The selection signals 0 to 3 are 2-bit signals that instruct the opening and closing of the
吐出検知用駆動波形生成部９０３は、吐出検知を行うときにヘッド４の圧電素子４１２に与える吐出検知用駆動波形Ｐｖを生成出力する。
The discharge detection drive
ヘッドドライバ５１０は、データ転送部９０２からの転送クロック（シフトクロック）及びシリアル画像データ（階調データ：２ビット／１チャンネル（１ノズル）を入力するシフトレジスタ９１１を備えている。また、ヘッドドライバ５１０は、シフトレジスタ９１１の各レジスト値をラッチ信号によってラッチするためのラッチ回路９１２と、階調データ選択信号０〜３をデコードして結果を出力するデコーダ９１３とを備えている。
The
また、ヘッドドライバ５１０は、デコーダ９１３のロジックレベル電圧信号をアナログスイッチ９１５が動作可能なレベルへとレベル変換するレベルシフタ９１４と、レベルシフタ９１４を介して与えられるデコーダ９１３の出力でオン／オフ（開閉）されるアナログスイッチ９１５を備えている。
Further, the
このアナログスイッチ９１５は、各圧電素子４１２の選択電極（個別電極）に接続され、駆動波形生成部９０１からの共通駆動信号Ｖｃｏｍ、吐出検知用駆動波形生成部９０３からの吐出検知用駆動波形Ｐｖが入力されている。
The
したがって、画像形成を行うときには、画像データ（階調データ）をシリアル転送するとともに、選択信号０〜３を転送することで、デコーダ９１３でデコードした結果に応じてアナログスイッチ９１５がオンにする。これにより、共通駆動信号Ｖｃｏｍを構成する所要の駆動パルス（あるいは波形要素）が通過して（選択されて）圧電素子４１２に与えられる。
Therefore, when image formation is performed, image data (gradation data) is serially transferred and
また、吐出検知を行うときには、検知用の液滴を吐出させるノズルを選択するデータを画像データに代えて転送し、選択信号としてすべての駆動波形を選択する信号（例えば選択信号３）を転送することで、選択されたノズルに対応するアナログスイッチ９１５がオンにする。これにより、吐出検知用駆動波形Ｐｖが通過して圧電素子４１２に与えられ、吐出検知用の液滴が吐出される。
When performing ejection detection, data for selecting a nozzle for ejecting a droplet for detection is transferred instead of image data, and a signal for selecting all drive waveforms (for example, selection signal 3) is transferred as a selection signal. Thus, the
次に、この装置における吐出検知に係る構成について図７を参照して説明する。 Next, a configuration relating to ejection detection in this apparatus will be described with reference to FIG.
ヘッド４と対向可能な位置に配置された電極１０１と、吐出検知部５３１に含まれる、電極１０１に接続された検知波形検出回路５５１と、検知波形検出回路５５１を通して電極１０１に電圧を印加する（与える）電圧印加手段５５２を有している。電極１０１の表面（ヘッド４に対向する側の表面）が着弾面１０１ａとなる。
A voltage is applied to the
次に、吐出検知動作について図８も参照して説明する。 Next, the discharge detection operation will be described with reference to FIG.
ヘッド４の滴吐出状態を検知するときには、図８（ａ）に示すように、例えば電極１０１に正の電荷を与える極性の電圧を電圧印加手段５５２によって印加する。
When detecting the droplet discharge state of the
電極１０１が正の電荷で帯電すると共に、吐出された液滴７００の電極１０１側には負の電荷が誘起され、液滴７００のヘッド４側には正の電荷が誘起される。つまり、ノズル近傍の液滴７００の電極１０１側には、電極１０１の電荷とは逆極性の電荷が誘起される。
The
このとき、ヘッド４内の液体はＧＮＤに接続されているため、液滴７００とヘッド４が離れるまで、液滴７００のヘッド４側の正の電荷はＧＮＤに移動する。ヘッド４から吐出された液滴７００がヘッド４から離れた状態では、液滴７００のヘッド４側の正の電荷は一部分が液滴７００のヘッド４側に残った状態で吐出される。つまり、吐出された液滴７００の電荷は負の電荷の方が多くなる。
At this time, since the liquid in the
この状態で液滴７００が電極１０１上に吐出されて着弾することで、図８（ｂ）に示すように電極１０１の正の電荷と、液滴７００の負の電荷が打ち消しあう。このとき、図８（ｃ）に示すように電極１０１の電気的変化が現れる。これを検知波形検出回路５５１で検知することで、液滴の吐出／不吐出を検知することができる。
In this state, when the
次に、ヘッドから吐出される液滴について図９及び図１０を参照して説明する。図９は１滴を吐出したときの液滴の飛翔から着弾までの状態の説明図、図１０は複数滴を吐出したときの各液滴の飛翔から着弾までの状態の説明図である。 Next, droplets ejected from the head will be described with reference to FIGS. FIG. 9 is an explanatory diagram of a state from the flight of a droplet to landing when one droplet is ejected, and FIG. 10 is an explanatory diagram of a state from the flight of each droplet to landing when a plurality of droplets are ejected.
なお、図９及び図１０においては、図中左側から右側に向かって時間が経過するものとし、図１０の場合でも液滴を吐出するノズルは同じである。以下の液滴の飛翔から着弾までの状態の説明図も同様である。 In FIGS. 9 and 10, it is assumed that time elapses from the left side to the right side in the drawings, and the nozzles that eject droplets are the same in the case of FIG. The same is true for the following explanation of the state from the flight of the droplet to the landing.
ヘッド４から吐出する液体の滴（液滴）７００には粘性があるので、吐出された液滴７００はヘッド４と繋がった状態である程度伸びてからヘッド４と液滴７００の後端部が離れ、電極１０１に着弾する。
Since the liquid droplet (droplet) 700 discharged from the
このとき、図９あるいは図１０に示すように、吐出された液滴７００は、ある程度伸びた後、飛翔中に主滴７０１とそれ以外の微小滴７０２に空中で分裂する。
At this time, as shown in FIG. 9 or FIG. 10, the ejected
ところで、吐出検知動作では、検知精度を高くするため、複数の液滴７００を連続して吐出させることが好ましい。
By the way, in the discharge detection operation, in order to increase detection accuracy, it is preferable to discharge a plurality of
例えば、図１０に示すように、複数の液滴７００（７００ａ、７００ｂ、７００ｃなど）を連続して吐出させる。このとき、吐出周期や吐出量ないし吐出速度を選択することで、連続する液滴７００ａ、７００ｂのうち、先行する液滴７００ａが主滴７０１とそれ以外の微小滴７０２に分裂する前に、液滴７００ｂの後端部がヘッド４と繋がった状態のまま、後行する液滴７００ｂの先端部と繋げることができる。
For example, as shown in FIG. 10, a plurality of droplets 700 (700a, 700b, 700c, etc.) are continuously ejected. At this time, by selecting a discharge cycle, a discharge amount, or a discharge speed, before the preceding
なお、連続する液滴７００ｂ、７００ｃの間では、液滴７００ｂが先行する液滴となり、液滴７００ｃが後行する液滴となるが、説明を簡略化するため、連続する液滴７００ａ、７００ｂで説明する。また、３滴以上の液滴７００を繋げることもできる。
Note that, between the
ここで、図９に示すように、１滴のみ吐出した場合のノズル面４０から液滴７００の先端部までの距離（以下、「ノズル面から液滴の先端部までの距離Ｌ」という。）は、距離ａとなる。
Here, as shown in FIG. 9, the distance from the
同様に、図１０に示すように、複数滴を連続して吐出する場合で、後行する液滴７００ｂの先端部に先行する液滴７００ａの後端部が繋がっていないときのノズル面から液滴の先端部までの距離Ｌは距離ａとなる。
Similarly, as shown in FIG. 10, in the case where a plurality of droplets are continuously ejected, the liquid is discharged from the nozzle surface when the trailing edge of the
また、図１０に示すように、複数滴を連続して吐出し、先行する液滴７００ａの後端部と後行する液滴７００が繋がった場合のノズル面４０から繋がった複数の液滴７００のうちの電極１０１に最も近い液滴７００（図１０では液滴７００ａ）の先端部までの距離を、ノズル面から液滴の先端部までの距離Ｌとするとき、距離Ｌは距離ｂとなる。
In addition, as shown in FIG. 10, a plurality of
このとき、複数滴が繋がった場合の距離ｂは、当然に、１滴の場合或いは複数滴が繋がっていない場合の距離ａよりも長くなる。 At this time, the distance b when a plurality of drops are connected is naturally longer than the distance a when there is one drop or when a plurality of drops are not connected.
以下では、「ノズル面から液滴の先端部までの距離Ｌ」とは、ノズル面４０に繋がっている状態にある電極１０１に最も近い液滴７００の先端部までのノズル面４０からの距離を意味するものとして使用する。
Hereinafter, the “distance L from the nozzle surface to the tip of the droplet” refers to the distance from the
例えば、１滴のみ吐出した場合には当該液滴７００の先端部までの距離（図９の距離ａ）である。また、複数滴を吐出する場合であって先行する液滴が後行する液滴と繋がらなかった場合にはノズル面４０に繋がっている状態の液滴７００の先端部までの距離ａである。また、複数滴を吐出する場合であって、先行する液滴の後端部と後行する液滴が繋がる場合には、ノズル面４０から先頭の液滴７００の先端部までの距離（例えば図１０の距離ｂ）である。また、複数の状態が生じるとき（例えば図１０のように距離ａと距離ｂがあるとき）には、最大の距離を「ノズル面から液滴の先端部までの距離Ｌ」とする。
For example, when only one droplet is ejected, the distance to the tip of the droplet 700 (distance a in FIG. 9). In the case where a plurality of droplets are ejected and the preceding droplet is not connected to the following droplet, the distance a is the distance a to the tip of the
次に、吐出された液滴に誘起される電荷について図１１を参照して説明する。図１１は同説明に供する複数滴を吐出したときの液滴の飛翔から着弾までの状態の説明図である。 Next, the charge induced in the discharged droplet will be described with reference to FIG. FIG. 11 is an explanatory view of a state from the flight of a droplet to the landing when a plurality of droplets are discharged for the same explanation.
電極１０１に液滴が着弾するときの電気的変化を測定することによって吐出／不吐出を検知する場合、ヘッド４と電極１０１の間隔が狭い方がヘッド４から吐出された液滴７００に誘起される電荷量が多くなることが知られている。
When ejection / non-ejection is detected by measuring an electrical change when a droplet reaches the
このとき、前述したように、ヘッド４から吐出された液滴７００は、ヘッド４と繋がっている状態ではヘッド４と電荷の移動が行われる。したがって、ヘッド４から吐出された液滴７００は、ヘッド４と繋がっている状態においては電気的にヘッド４の一部と考えることができる。
At this time, as described above, the
これより、ノズル面４０から液滴７００の先端部までの距離が長い方が、液滴７００の先端部と電極１０１の距離が短くなった状態、つまり、ヘッド４と電極１０１の距離が短い状態と同一であると考えられる。したがって、ノズル面から液滴の先端部までの距離Ｌが長い方が、同距離Ｌが短い場合に比べて、液滴に誘起される電荷量が多くなる。
Accordingly, the longer the distance from the
この場合、図１１に示すように、吐出された液滴７００（７００ａ、７００ｂ）がノズル面４０から離れた後は液滴７００に電荷は誘起されない。しかしながら、先行する液滴７００ａに後行する液滴７００ｂが繋がることで、先行する液滴７００ａはヘッド４に繋がるので、ヘッド４に繋がっている後行する液滴７００ｂと先行する液滴７００ａが繋がっている間は、再度、先行する液滴７００ａに電荷が誘起される。
In this case, as shown in FIG. 11, after the discharged droplet 700 (700a, 700b) is separated from the
つまり、複数の液滴７００を吐出して、複数の液滴７００が繋がる吐出を発生させる駆動波形を生成することで、ノズル面４０から繋がった複数の液滴７００の内の最も電極１０１に近い液滴７００の先端部までの距離Ｌが長くなり、先頭の液滴７００に誘起される電荷が多くなる。
That is, a plurality of
これにより、電極１０１に液滴７００が着弾するときの電気的変化を測定することによって吐出／不吐出を検知するときの検知精度が高くなる。
This increases the detection accuracy when detecting ejection / non-ejection by measuring the electrical change when the
次に、液滴によるヘッドと電極の導通について図１２を参照して説明する。図１２は同説明に供する複数滴を吐出したときの液滴の飛翔から着弾までの状態の説明図である。 Next, the conduction between the head and the electrode by the liquid droplet will be described with reference to FIG. FIG. 12 is an explanatory diagram of a state from the droplet flying to the landing when a plurality of droplets are discharged for the same explanation.
まず、ヘッド４から吐出される液滴７００は微小体積であるので、液滴７００の吐出／不吐出を検知するために必要な電荷を誘起させるためには、ヘッド４と電極１０１の間隔は極至近距離、かつ、高精度に支持させる必要がある。例えば、電極１０１とヘッド４のノズル面４０の間隔を５ｍｍ以下とする。
First, since the
一方、ノズル面から液滴の先端部までの距離Ｌは、上述したように、電荷量を多くするために、複数の液滴７００（例えば７００ａ、７００ｂ）を繋げることで、ノズル面４０から先頭の液滴７００の先端部までの距離を長くすることが好ましい。
On the other hand, as described above, the distance L from the nozzle surface to the tip of the droplet is such that a plurality of droplets 700 (for example, 700a and 700b) are connected to increase the charge amount from the
そのため、図１２に示すように、複数の液滴７００ａ、７００ｂを繋げたとき、ノズル面４０から液滴７００ａの先端部までの距離が、ヘッド４のノズル面４０と電極１０１の距離よりも長くなることがある。
Therefore, as shown in FIG. 12, when a plurality of
このとき、図１２に示すように、繋がった液滴７００（７００ａ、７００ｂ）によってヘッド４と電極１０１が導通し、電極１０１からヘッド４に繋がった液滴７００を通じて電流が流れ、ノズル内の液体に電圧がかかることにより、液体の特性が変化して吐出不良が発生する場合がある。
At this time, as shown in FIG. 12, the
そこで、本発明では、複数の液滴を繋げながら、ノズル面から液滴の先端部までの距離Ｌを、ヘッドのノズル面と電極の表面（着弾面）の間隔（距離）よりも短くすることで、液滴を介してヘッドと電極が繋がることによる吐出不良の発生を抑える。 Therefore, in the present invention, the distance L from the nozzle surface to the tip of the droplet is made shorter than the interval (distance) between the nozzle surface of the head and the surface (landing surface) of the electrode while connecting a plurality of droplets. Thus, the occurrence of defective discharge due to the connection between the head and the electrode via the droplet is suppressed.
次に、液体の粘度とノズル面から液滴の先端部までの距離の変動について図１３及び図１４を参照して説明する。図１３は液滴（液体）の粘度が高い場合の説明に供する複数滴を吐出したときの液滴の飛翔から着弾までの状態の説明図、図１４は液滴の粘度が低い場合の説明に供する複数滴を吐出したときの液滴の飛翔から着弾までの状態の説明図である。 Next, changes in the viscosity of the liquid and the distance from the nozzle surface to the tip of the droplet will be described with reference to FIGS. FIG. 13 is an explanatory diagram of a state from the flight to landing of a droplet when a plurality of droplets are ejected for explanation when the viscosity of the droplet (liquid) is high, and FIG. 14 is an explanation when the viscosity of the droplet is low. It is explanatory drawing of the state from the flight of a droplet when it discharges the multiple droplet to provide to landing.
ノズル面から液滴の先端部までの距離Ｌは、液滴７００を吐出するための吐出検知用駆動波形の波形要素や振幅の大きさ、液滴の特性値（例えば粘度や表面張力）といった値により変化する。
The distance L from the nozzle surface to the tip of the droplet is a value such as a waveform element or amplitude of an ejection detection drive waveform for ejecting the
例えば、低温環境では液体の粘度が高くなり、吐出される液滴７００の粘度、表面張力が高温環境よりも相対的に増大するため、ヘッド４のノズル面４０から液滴７００の後端部が離れにくくなる。
For example, the viscosity of the liquid becomes high in a low temperature environment, and the viscosity and surface tension of the ejected
これに対し、高温環境では液体の粘度が低くなり、液滴７００の粘度、表面張力が低温環境よりも相対的に減少するため、ヘッド４のノズル面４０から液滴７００の後端部が離れやすくなる。
On the other hand, since the viscosity of the liquid is low in a high temperature environment and the viscosity and surface tension of the
例えば、低温環境では、吐出開始から２３μｓでヘッド４のノズル面４０から離れる液滴が、高温環境では吐出開始から１７μｓでヘッド４のノズル面４０から離れるようになる。
For example, in a low temperature environment, a liquid droplet that leaves the
つまり、低温環境の方が、高温環境に比べて、連続して液滴７００を吐出するとき、先行する液滴７００ａの後端部がノズル面４０から離れてから後行する液滴７００ｂが吐出されるまでの時間間隔が短くなるため、先行する液滴７００ａの後端部と後行する液滴７００ｂの距離が短くなる。
That is, when the
これにより、低温環境では、図１３に示すように、先行する液滴７００ａの後端部と後行する液滴７００ｂが繋がり易くなり、ノズル面から液滴の先端部までの距離Ｌが長くなりやすい（距離ｂとなる）傾向にある。一方、高温環境では、図１４に示すように、先行する液滴７００ａの後端部に後行する液滴７００ｂが繋がり難くなり、ノズル面から液滴の先端部までの距離Ｌが短くなりやすい（距離ａとなる）傾向にある。
As a result, in the low temperature environment, as shown in FIG. 13, the trailing edge of the preceding
このように、環境温度や、液滴の吐出状態、液滴の特性（例えば粘度、表面張力）などによって、ノズル面から液滴の先端部までの距離Ｌにばらつきが生じる。 Thus, the distance L from the nozzle surface to the tip of the droplet varies depending on the environmental temperature, the droplet discharge state, the droplet characteristics (for example, viscosity and surface tension), and the like.
ここで、ノズル面から液滴の先端部までの距離Ｌが長くなるときには、前述したように液滴によりヘッド４と電極１０１が導通することによる吐出不良の発生を生じることがある。一方、ノズル面から液滴の先端部までの距離Ｌが短くなるときには、液滴に誘起される電荷量が少なくなり、正常な吐出状態検知を行うために、多くの液滴を吐出しなければならなくなることがある。
Here, when the distance L from the nozzle surface to the tip of the droplet becomes long, as described above, ejection failure may occur due to conduction between the
したがって、ノズル面から液滴の先端部までの距離Ｌを調整した液滴を吐出するための吐出検知用駆動波形を生成する必要がある。 Accordingly, it is necessary to generate a discharge detection drive waveform for discharging a droplet with the distance L from the nozzle surface to the tip of the droplet adjusted.
ここで、従前の温度に応じた駆動波形の調整について説明する。 Here, the adjustment of the drive waveform according to the conventional temperature will be described.
従前、例えば、高温環境よりも低温環境のほうが液滴の粘度、表面張力が高いため、低温になるにつれて駆動波形の振幅を大きく、高温になるにつれて駆動波形の振幅を小さく変動させるように、増減率を設定した温度テーブルを備えている。そして、装置内部に搭載した温度検出手段にて検出した温度の検出結果に応じて温度テーブルに搭載した増減率で駆動波形の振幅を増減させることで、液滴の体積や飛翔速度を調整した吐出を行わせる駆動波形を生成することが知られている。 Conventionally, for example, because the viscosity and surface tension of droplets are higher in a low temperature environment than in a high temperature environment, the amplitude of the drive waveform increases as the temperature decreases, and the amplitude of the drive waveform decreases as the temperature increases. It has a temperature table that sets the rate. Then, the discharge volume is adjusted by adjusting the droplet volume and flight speed by increasing / decreasing the amplitude of the drive waveform at the rate of increase / decrease mounted in the temperature table according to the temperature detection result detected by the temperature detection means mounted inside the device. It is known to generate a drive waveform for performing the above.
この駆動波形の調整方法では、ノズル面から液滴の先端部までの距離が更にばらつくことになる。すなわち、低温環境では、液滴の粘度や表面張力が増すことでヘッドのノズル面から液滴の後端部が離れにくくなる。しかも、高温環境と同体積の液滴を吐出するためにヘッドの駆動波形の振幅の増減率が大きく設定されているため、より強力に液滴を吐出することになる。その結果、ノズル面から液滴の先端部までの距離が更に長くなる傾向がある。つまり、液滴によりヘッドと電極が繋がりやすく、導電による吐出不良の発生する可能性がより高くなる。 In this driving waveform adjustment method, the distance from the nozzle surface to the tip of the droplet further varies. That is, in a low temperature environment, the trailing edge of the droplet is difficult to separate from the nozzle surface of the head due to an increase in the viscosity and surface tension of the droplet. In addition, since the increase / decrease rate of the amplitude of the driving waveform of the head is set large in order to eject the droplet having the same volume as the high temperature environment, the droplet is ejected more strongly. As a result, the distance from the nozzle surface to the tip of the droplet tends to be longer. That is, the head and the electrode are easily connected by the liquid droplet, and the possibility of occurrence of ejection failure due to conduction is further increased.
逆に、高温環境では、液滴の粘度や表面張力が減ることでヘッドのノズル面から液滴の後端部が離れやすくなる。しかも、低温環境と同体積の液滴を吐出するために記録ヘッドの駆動波形の振幅の増減率が小さく設定されているため、液滴を吐出する力が弱くなり、ノズル面から液滴の先端部までの距離が更に短くなる傾向がある。つまり、液滴に誘起される電荷量が少なくなるため、正常な吐出状態検知動作を行うために検知用の液滴の吐出量を増やす必要がある。 On the other hand, in a high temperature environment, the trailing edge of the droplet is easily separated from the nozzle surface of the head due to a decrease in the viscosity or surface tension of the droplet. In addition, since the rate of increase / decrease in the amplitude of the drive waveform of the recording head is set to be small in order to eject droplets of the same volume as the low temperature environment, the force to eject the droplets becomes weak, and the tip of the droplet from the nozzle surface The distance to the part tends to be further shortened. That is, since the amount of charge induced in the droplet is reduced, it is necessary to increase the discharge amount of the detection droplet in order to perform a normal discharge state detection operation.
したがって、従前の液滴の体積や飛翔速度の調整を目的とした駆動波形の調整では、帯電した電極に液滴が着弾するときの電気的変化を測定することによって吐出／不吐出を検知する場合には好ましくない。 Therefore, in the adjustment of the drive waveform for the purpose of adjusting the volume and flying speed of the conventional droplet, the discharge / non-discharge is detected by measuring the electrical change when the droplet lands on the charged electrode. Is not preferred.
次に、本発明の第１実施形態について図１５及び図１６を参照して説明する。図１５は同実施形態における吐出検知用駆動波形の一例を説明する説明図、図１６は同じく吐出検知用駆動波形のパラメータ（吐出周期、振幅）の説明に供する複数滴を吐出したときの液滴の飛翔から着弾までの状態の説明図である。 Next, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 15 and 16. FIG. 15 is an explanatory diagram for explaining an example of the ejection detection driving waveform in the embodiment, and FIG. 16 is a droplet when a plurality of droplets are ejected for explaining the parameters (ejection period, amplitude) of the ejection detection driving waveform. It is explanatory drawing of the state from flight to landing.
前述したように、１滴当たりのノズル面から液滴の先端部までの距離Ｌを距離ａ、複数滴が繋がったときノズル面から液滴の先端部までの距離Ｌを距離ｂ、ヘッド４のノズル面４０と電極１０１との間隔を距離ｃとする。
As described above, the distance L from the nozzle surface per droplet to the tip of the droplet is a distance a, the distance L from the nozzle surface to the tip of the droplet when a plurality of droplets are connected is the distance b, and the head 4 A distance between the
本実施形態における吐出検知用駆動波形Ｐｖは、図１５に示すように、液滴を吐出させる吐出パルスＰで構成される。 As shown in FIG. 15, the ejection detection drive waveform Pv in this embodiment is composed of ejection pulses P for ejecting droplets.
吐出パルスＰは、例えば、中間電位Ｖｅから立ち下がる立下り波形要素ａｆと、立ち下がった電位を保持する保持波形要素ｂｈと、保持電位から中間電位Ｖｅまで立ち上がる立上り波形要素ｃｒとで構成される。 The ejection pulse P includes, for example, a falling waveform element af that falls from the intermediate potential Ve, a holding waveform element bh that holds the falling potential, and a rising waveform element cr that rises from the holding potential to the intermediate potential Ve. .
ここで、中間電位Ｖｅと保持電位との電位差を振幅（駆動電圧）Ｖａとする。この振幅Ｖａを変化させることで、図１６に示すように、液滴の長さ（ノズル面から液滴の先端部までの距離Ｌ）を変化させることができる。 Here, the potential difference between the intermediate potential Ve and the holding potential is defined as an amplitude (drive voltage) Va. By changing the amplitude Va, the length of the droplet (distance L from the nozzle surface to the tip of the droplet) can be changed as shown in FIG.
この吐出パルスＰは、液滴を吐出させる周期（吐出周期）Ｔａで繰り返し生成出力される。この吐出周期Ｔａを変化させることで、図１６に示す連続して吐出される液滴７００（例えば液滴７００ａ、７００ｂ、７００ｃ）の間隔を変化させることができる。
This ejection pulse P is repeatedly generated and output at a period (ejection period) Ta for ejecting droplets. By changing the ejection cycle Ta, the interval between the continuously ejected droplets 700 (for example, the
本実施形態では、吐出検知用駆動波形Ｐｖは、図１６に示すように、複数の液滴７００（７００ａ、７００ｂ、７００ｃなど）を連続して吐出させたとき、複数の液滴７００はノズル面４０から電極１０１の着弾面に最も近い液滴７００までが繋がり、繋がった複数の液滴７００の内の電極１０１の着弾面に近い側の液滴７００の先端部からノズル面４０までの距離ｂが、ノズル面４０と電極１０１の着弾面との間隔（距離）ｃよりも短くなるように複数の液滴７００を吐出させる駆動波形である。
In the present embodiment, as shown in FIG. 16, when the plurality of droplets 700 (700a, 700b, 700c, etc.) are continuously ejected, the ejection detection drive waveform Pv is generated on the nozzle surface. 40 is connected to the
このように、複数の液滴７００がノズル面４０から電極１０１に最も近い液滴７００の先端まで繋がることで、液滴７００に誘起される電荷量が増加し、吐出検知精度を向上することができる。
In this way, the plurality of
そして、繋がった複数の液滴７００の内の電極１０１の着弾面に近い側の液滴７００の先端部からノズル面４０までの距離ｂが、ノズル面４０と電極１０１の着弾面との間隔（距離）ｃよりも短いことで、ヘッド４と電極１０１が液滴７００により繋がることによる吐出不良を防ぐことができる。
The distance b from the tip of the
次に、ノズル面から液滴の先端部までの距離Ｌの調整について図１７ないし図１９を参照して説明する。図１７は標準吐出検知用駆動波形を使用して複数滴を吐出したときの液滴の飛翔から着弾までの状態の説明図である。図１８は振幅を変化させた吐出検知用駆動波形を使用して複数滴を吐出したときの液滴の飛翔から着弾までの状態の説明図である。図１９は吐出周期を変化させた吐出検知用駆動波形を使用して複数滴を吐出したときの液滴の飛翔から着弾までの状態の説明図である。 Next, adjustment of the distance L from the nozzle surface to the tip of the droplet will be described with reference to FIGS. FIG. 17 is an explanatory diagram of a state from droplet flying to landing when a plurality of droplets are ejected using the standard ejection detection driving waveform. FIG. 18 is an explanatory diagram of a state from droplet flight to landing when a plurality of droplets are ejected using the ejection detection drive waveform with the amplitude changed. FIG. 19 is an explanatory diagram of a state from droplet flight to landing when a plurality of droplets are ejected using the ejection detection drive waveform in which the ejection cycle is changed.
先ず、図１７（ａ）に示すように、振幅Ｖａ０の吐出パルスＰを吐出周期Ｔａ０で繰り返す吐出検知用駆動波形を標準吐出検知用駆動波形Ｐｖ０とする。この標準吐出検知用駆動波形Ｐｖ０は、所定の条件（例えば、所定の温度範囲）では、図１６に示すように、複数の液滴７００を連続して吐出させたとき、複数の液滴７００はノズル面４０から電極１０１の着弾面に最も近い液滴７００までが繋がり、繋がった複数の液滴７００の内の電極１０１の着弾面に近い側の液滴７００の先端部からノズル面４０までの距離ｂが、ノズル面４０と電極１０１の着弾面との間隔（距離）ｃよりも短くなる複数の液滴７００を吐出させる。
First, as shown in FIG. 17A, the ejection detection drive waveform in which the ejection pulse P having the amplitude Va0 is repeated at the ejection cycle Ta0 is defined as a standard ejection detection drive waveform Pv0. As shown in FIG. 16, the standard discharge detection drive waveform Pv0 indicates that when a plurality of
しかしながら、この標準吐出検知用駆動波形Ｐｖ０で複数の液滴７００を連続して吐出させると、条件（例えば温度）変化などによって、図１７（ｂ）に示すように、ノズル面４０から連続する３つの液滴７００ｃ、７００ｂ、７００ａが繋がり、ノズル面から液滴の先端部までの距離Ｌ（Ｌ＝ｂ）が、ノズル面４０と電極１０１との間隔（距離）ｃになるものとする。
However, when a plurality of
そこで、図１８に示す第１例では、図１８（ａ）に示すように、振幅Ｖａ１（Ｖａ１＜Ｖａ０）とした吐出パルスＰを吐出周期Ｔａ０で繰り返す吐出検知用駆動波形Ｐｖ１を生成出力して液滴を吐出させる。 Therefore, in the first example shown in FIG. 18, as shown in FIG. 18 (a), a discharge detection drive waveform Pv1 that repeats the discharge pulse P with the amplitude Va1 (Va1 <Va0) at the discharge cycle Ta0 is generated and output. A droplet is discharged.
吐出パルスＰの振幅Ｖａを小さくする（Ｖａ１＜Ｖａ０）ことで、ヘッド４から吐出する液滴７００の飛翔速度や体積を減少させることができる。これにより、図１８（ｂ）に示すように、液滴７００の先端部が電極１０１に着弾するよりも先に液柱部分が空中で千切れ、繋がった液滴７００によりヘッド４と電極１０１が導通されることを防止できる。
By reducing the amplitude Va of the ejection pulse P (Va1 <Va0), the flying speed and volume of the
また、図１９に示す第２例では、図１９（ａ）に示すように、振幅Ｖａ０の吐出パルスＰを吐出周期Ｔａ２（Ｔａ２＞Ｔａ０）で繰り返す吐出検知用駆動波形Ｐｖ２を生成出力して液滴を吐出させる。 In the second example shown in FIG. 19, as shown in FIG. 19A, a discharge detection drive waveform Pv2 that repeats the discharge pulse P with an amplitude Va0 at a discharge cycle Ta2 (Ta2> Ta0) is generated and output. Let the drops be ejected.
吐出パルスＰの吐出周期Ｔａを長くする（Ｔａ２＞Ｔａ０）ことで、先行する液滴７００の後端部と後行する液滴７００の先端部との距離を広げすることができる。これにより、図１９（ｂ）に示すように、先行する液滴７００の先端部が電極１０１に着弾する瞬間には後行する液滴７００の後端部をヘッド４から離れさせることができ、繋がった液滴７００によりヘッド４と電極１０１が導通されることを防止できる。
By increasing the ejection cycle Ta of the ejection pulse P (Ta2> Ta0), the distance between the trailing edge of the preceding
次に、本発明の第２実施形態について図２０を参照して説明する。図２０は同実施形態の説明に供する複数滴を吐出したときの液滴の飛翔から着弾までの状態の説明図である。 Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 20 is an explanatory diagram of a state from the droplet flying to the landing when a plurality of droplets are discharged for explanation of the embodiment.
本実施形態では、ノズル面４０と着弾面の間隔は、ノズル面４０と電極１０１の表面に堆積した堆積物８００の表面との間隔とする。つまり、電極１０１の表面には吐出検知を行うことによって液体の堆積物８００が生じる。この堆積物８００の高を高さｄとする。
In the present embodiment, the interval between the
そこで、ノズル面４０から繋がった複数の液滴７００の先端部までの距離ｂが、ノズル面４０から電極１０１までの距離ｃから堆積物８００の堆積高さｄを差し引いた距離（ｃ−ｄ）よりも短くなるように複数の液滴７００を吐出させる。
Therefore, the distance b from the
つまり、吐出検知動作を繰り返し行うことで、電極１０１上には、着弾させた液滴７００が堆積物８００となって堆積していく。例えば、吐出検知動作で液滴７００を１００滴吐出した場合、電極１０１上に堆積する堆積物８００の高さｄは０．０５〜０．２ｍｍ程度となる。
That is, by repeatedly performing the discharge detection operation, the
そうすると、繋がった液滴７００によりヘッド４と電極１０１が繋がることを防ぐためには、ヘッド４と電極１０１の距離ｃが、電極１０１上に付着している堆積物８００の堆積高さｄとノズル面４０から繋がった液滴７００の先端部までの距離ｂを合計した距離よりも長いことが必要となる。
Then, in order to prevent the
これにより、確実に、繋がった液滴７００によるヘッド４と電極１０１の導通が発生せず、吐出不良の発生を防ぐことができる。
Thereby, the conduction between the
次に、本発明の第３実施形態について図２１及び図２２を参照して説明する。図２１は同実施形態の説明に供する複数滴を吐出したときの液滴の飛翔から着弾までの状態の説明図、図２２は同じくノズル面から液滴の先端部までの距離と電極部材の電気的変化のレベルの説明に供する説明図である。 Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 21 is an explanatory diagram of a state from the flight of a droplet to landing when a plurality of droplets are discharged for explanation of the embodiment, and FIG. 22 is also the distance from the nozzle surface to the tip of the droplet and the electricity of the electrode member. It is explanatory drawing with which it uses for description of the level of an automatic change.
ここでも、１滴当たりのノズル面から液滴の先端部までの距離Ｌを距離ａ、複数滴が繋がったときノズル面から液滴の先端部までの距離Ｌを距離ｂ、ヘッド４のノズル面４０と電極１０１との間隔を距離ｃ、電極上の堆積物の高さを堆積高さｄとする。
Again, the distance L from the nozzle surface per droplet to the tip of the droplet is a distance a, the distance L from the nozzle surface to the tip of the droplet when a plurality of droplets are connected is the distance b, and the nozzle surface of the
また、図２２において、レベルｆは、正常な吐出／不吐出の判断に必要な電極１０１の電気的変化のレベルを示している。
In FIG. 22, the level f indicates the level of electrical change of the
また、図２２において、液滴Ａ〜Ｃは、吐出する液滴の電気的特性（例えば、電気伝導度）が異なり、液滴Ｃ＜液滴Ｂ＜液滴Ａの順に電気的特性が高いものとする。また、閾値Ａ１〜Ｃ１は液滴Ａ〜Ｃの各々における正常な吐出／不吐出の判断に必要なノズル面４０から液滴７００の先端部までの距離を示している。その閾値Ａ１〜Ｃ１の長さ関係は、閾値Ａ１＜閾値Ｂ１＜閾値Ｃ１となる。
In FIG. 22, the droplets A to C have different electrical characteristics (for example, electrical conductivity) of the ejected droplets, and have higher electrical characteristics in the order of droplet C <droplet B <droplet A. And The thresholds A1 to C1 indicate the distances from the
本実施形態では、吐出検知部５３１は、ヘッド４から吐出される液滴７００が電極１０１に着弾したときの電極１０１の電気的変化のレベルがある一定以上であれば液滴７００が正常に吐出されていると判断し、ある一定レベル未満であれば不吐出と判断する。
In the present embodiment, the discharge detection unit 531 normally discharges the
そして、吐出検知用駆動波形生成部９０３は、ノズル面４０から液滴７００の先端部までの距離が、ヘッド４と電極１０１の距離の１０分の１より長くなる液滴７００を吐出させる吐出検知用駆動波形Ｐｖを生成して出力する構成としている。
The ejection detection drive
つまり、ノズル面４０から液滴７００の先端部までの距離が短いと、液滴７００に誘起される電荷量が少なくなり、帯電した電極１０１に液滴７００が着弾したときの打ち消しあう電荷量が減る。そのため、電極１０１の電気的変化のレベルが小さくなり、電極１０１の電気的変化とノイズの切り分けが困難になる。つまり、正常な吐出／不吐出の判断ができなくなる。
That is, when the distance from the
そこで、ノズルが正常な状態（吐出状態）において、吐出と判断できるノズル面４０から液滴７００の先端部までの距離より長い液滴を吐出させる吐出検知用駆動波形Ｐｖを生成する必要がある。
Therefore, it is necessary to generate a discharge detection drive waveform Pv that discharges a droplet longer than the distance from the
ここで、液滴の電気的特性は温度により変動する。特に、高温になるにつれて液滴の電気的特性は高くなるため、ノズル面から液滴の先端部までの距離Ｌが同じ場合、液滴７００に誘起される電荷量は高温になるにつれて多くなる傾向を持つ。
Here, the electrical characteristics of the droplets vary with temperature. In particular, since the electrical characteristics of the droplet increase as the temperature rises, the amount of charge induced in the
したがって、正常な吐出／不吐出の判断をするために必要な電極１０１の電気的変化のレベルを得るために吐出する液滴７００によるノズル面から液滴の先端部までの距離Ｌは、高温になるにつれて短くて済むようになる。
Therefore, the distance L from the nozzle surface to the tip of the droplet by the
この点について図２２を参照して説明する。図２２は電気的特性の高い液滴ほど、正常な吐出／不吐出の判断をするために必要な電極１０１の電気的変化のレベルを得るために吐出する液滴７００によるノズル面から液滴の先端部までの距離Ｌ（閾値）が短くて済むことを示している。
This point will be described with reference to FIG. FIG. 22 shows that the higher the electrical characteristics of the droplet, the more the droplets are ejected from the nozzle surface by the
すなわち、液滴Ａ〜Ｃの電気的特性は、液滴Ｃ＜液滴Ｂ＜液滴Ａの順に電気的特性が高い。このとき、液滴の電気的特性は高温になるにつれて高くなるため、液滴Ａ〜Ｃは同一の液滴の温度ごとの電気的特性と考えることができる。具体的には、液滴Ａは高温、液滴Ｂは常温、液滴Ｃは低温と考えることができる。 That is, the electrical characteristics of the droplets A to C are higher in the order of droplet C <droplet B <droplet A. At this time, since the electrical characteristics of the droplets become higher as the temperature becomes higher, the droplets A to C can be considered as electrical characteristics for each temperature of the same droplet. Specifically, the droplet A can be considered as a high temperature, the droplet B as a normal temperature, and the droplet C as a low temperature.
液滴の温度が上がり電気的特性が高くなるほど、正常な吐出／不吐出の判断をするために必要な電極１０１の電気的変化のレベルを得るために吐出する液滴７００のノズル面４０から液滴７００の先端部までの距離は短くて済む。
As the temperature of the droplet rises and the electrical characteristics increase, the liquid from the
これより、複数の液滴が繋がる吐出検知用駆動波形以外の液滴が繋がらない短い吐出でも正常な吐出／不吐出の判断が可能となる場合がある。 Accordingly, it may be possible to determine normal ejection / non-ejection even for a short ejection in which droplets other than the ejection detection drive waveform in which a plurality of droplets are coupled are not coupled.
このとき、一般的な電気的特性を持つ液滴（例えば、水性顔料インク）において、正常な吐出／不吐出の判断が可能となるノズル面４０から液滴７００の先端部までの距離は、最も電気的特性が高くなる高温環境において、ヘッド４と電極１０１の距離の１０分の１より長いことが条件であるということが実験の結果得られた。
At this time, in a droplet having general electrical characteristics (for example, aqueous pigment ink), the distance from the
例えば、ヘッド４のノズル面４０と電極１０１の距離ｃが５．０ｍｍの場合、ノズル面４０から液滴７００の先端部までの距離ａが０．５ｍｍ以上となる液滴７００を吐出させる吐出検知用駆動波形を生成すればよい。
For example, when the distance c between the
このように、ノズル面から液滴の先端部までの距離が、ヘッドと電極の距離の１０分の１より長くなる液滴を吐出させる駆動波形を生成することで、正常な吐出／不吐出の判断をするために必要な電極の電気的変化のレベルを得ることができる。 In this way, by generating a drive waveform that ejects a droplet in which the distance from the nozzle surface to the tip of the droplet is longer than one-tenth of the distance between the head and the electrode, normal ejection / non-ejection is achieved. The level of electrode electrical change required to make the determination can be obtained.
そして、複数滴が繋がらない場合でも正常な吐出／不吐出の判断を行うことができることで、ヘッドと電極が液滴を介して導通することによる吐出不良を防止することもできる。 In addition, even when a plurality of droplets are not connected, it is possible to perform normal ejection / non-ejection determination, thereby preventing ejection failure due to conduction between the head and the electrode via the droplets.
次に、本発明の第４実施形態について図２３ないし図２５を参照して説明する。図２３は同実施形態の説明に供するフロー図、図２４は同じく温度テーブルの一例の説明図、図２５は同じく温度に対するメンテナンス用駆動波形と吐出検知用駆動波形の振幅の増幅率の説明に供する説明図である。 Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 23 is a flowchart for explaining the embodiment, FIG. 24 is also an explanatory diagram of an example of a temperature table, and FIG. 25 is also for explaining the amplification factor of the amplitude of the maintenance drive waveform and the discharge detection drive waveform with respect to temperature. It is explanatory drawing.
本実施形態では、制御部５００のＲＯＭ５０２などに、図２４に示すように、温度と標準吐出検知用駆動波形Ｐｖ０に乗じる振幅倍率との関係を格納した温度テーブルを保持している。
In this embodiment, as shown in FIG. 24, the temperature table storing the relationship between the temperature and the amplitude magnification multiplied by the standard ejection detection drive waveform Pv0 is held in the
そして、図２３を参照して、制御部５００は、吐出検知を開始すると、温度センサ５１８によって検出された環境温度（あるいは、液体温度、ヘッド温度）などの現在温度を取得する。
Referring to FIG. 23, when starting the discharge detection, the
その後、温度テーブルから現在温度に対応する振幅倍率を読み出す。そして、標準吐出検知用駆動波形Ｐｖ０の吐出パルスＰに振幅倍率を乗じて、現在温度に対応する振幅Ｖａを有する吐出パルスＰを含む吐出検知用駆動波形Ｐｖを生成出力し、ヘッド４に与える。つまり、標準吐出検知用駆動波形Ｐｖ０の振幅を温度（環境温度）に応じて補正する。なお、標準吐出検知用駆動波形Ｐｖ０は、例えば常温（所定の温度範囲）において各実施形態で説明した条件が満足されるノズル面から液滴の先端部までの距離が得られる波形である。
Thereafter, the amplitude magnification corresponding to the current temperature is read from the temperature table. Then, the discharge pulse P of the standard discharge detection drive waveform Pv0 is multiplied by the amplitude magnification to generate and output a discharge detection drive waveform Pv including the discharge pulse P having the amplitude Va corresponding to the current temperature, which is given to the
ここで、振幅倍率は、温度が変化したときでも、前述した各実施形態のノズル面から液滴の先端部までの距離ａあるいは距離ｂが得られる倍率としている。 Here, the amplitude magnification is a magnification at which the distance a or the distance b from the nozzle surface to the tip of the droplet of each embodiment described above can be obtained even when the temperature changes.
すなわち、本実施形態の温度テーブルは、図２４に示すように、温度が高温になるに従って吐出検知用駆動波形の振幅が小さくなるように振幅倍率を設定している。 That is, in the temperature table of this embodiment, as shown in FIG. 24, the amplitude magnification is set so that the amplitude of the ejection detection drive waveform becomes smaller as the temperature becomes higher.
前述したように、液滴の粘度や表面張力などの特性値は温度によって変化する。そこで、液体あるいはヘッドの温度ないし環境温度を検出し、温度に対応して吐出検知用駆動波形の振幅を変化させる。 As described above, the characteristic values such as the viscosity and surface tension of the droplet change depending on the temperature. Therefore, the temperature of the liquid or the head or the environmental temperature is detected, and the amplitude of the ejection detection drive waveform is changed in accordance with the temperature.
これにより、液滴の特性値の温度変化によるヘッドのノズル面から液滴の先端部までの距離の変動を抑えた液滴を吐出させる吐出検知用駆動波形を生成することができ、温度ごとのヘッドから液滴の先端部までの距離を同じにすることができる。 As a result, it is possible to generate a discharge detection drive waveform that discharges a droplet with suppressed variation in the distance from the nozzle surface of the head to the tip of the droplet due to a temperature change in the characteristic value of the droplet. The distance from the head to the tip of the droplet can be made the same.
つまり、温度変化に伴う液滴の特性値の変動による、ヘッドのノズル面から液滴の先端部までの距離のばらつきを抑えることができる。 That is, it is possible to suppress variation in the distance from the nozzle surface of the head to the tip of the droplet due to the variation in the characteristic value of the droplet accompanying a temperature change.
これにより、吐出状態検知動作の吐出状態の検知精度の向上、液滴によりヘッドと電極が繋がることによる吐出不良の発生の抑制を図れる。さらに、ヘッドのノズル面から液滴の先端部までの距離のばらつきを抑えることで、ヘッドと電極の距離を近づけることができるので、検知用に吐出する滴を少なくすることができ、無駄な液体消費を抑制できる。 As a result, it is possible to improve the detection accuracy of the discharge state in the discharge state detection operation and to suppress the occurrence of discharge failure due to the connection between the head and the electrode by the droplet. Furthermore, by suppressing the variation in the distance from the nozzle surface of the head to the tip of the droplet, the distance between the head and the electrode can be reduced, so that the number of droplets ejected for detection can be reduced and wasted liquid. Consumption can be suppressed.
なお、図２５においては、吐出検知用駆動波形の増幅率とともに、メンテナンス用駆動波形の増幅率についても併せて示している。メンテナンス用駆動波形とは、ヘッド４の状態を維持、回復するためのメンテナンス動作（主たる目的以外の吐出動作である空吐出動作など）に使用する駆動波形である。吐出検知用駆動波形の増幅率は、メンテナンス用駆動波形の増幅率よりも小さい値にしている。 In FIG. 25, the amplification factor of the maintenance drive waveform is shown together with the amplification factor of the ejection detection drive waveform. The maintenance drive waveform is a drive waveform used for a maintenance operation for maintaining and recovering the state of the head 4 (such as an empty discharge operation which is a discharge operation other than the main purpose). The amplification factor of the ejection detection drive waveform is set to a value smaller than the amplification factor of the maintenance drive waveform.
次に、本発明の第５実施形態について図２６ないし図２９を参照して説明する。図２６は同実施形態の説明に供するフロー図、図２７は同じく温度テーブルの一例の説明図である。図２８は同じく標準吐出駆動波形を使用して低粘度の複数滴を吐出したときの液滴の飛翔から着弾までの状態の説明図、図２９は同じく吐出周期を変化させた吐出駆動波形を使用して低粘度の複数滴を吐出したときの液滴の飛翔から着弾までの状態の説明図である。 Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 26 is a flowchart for explaining the embodiment, and FIG. 27 is an explanatory diagram of an example of a temperature table. FIG. 28 is an explanatory diagram of a state from droplet flight to landing when a plurality of low-viscosity droplets are discharged using the standard discharge drive waveform, and FIG. 29 similarly uses a discharge drive waveform in which the discharge cycle is changed. FIG. 5 is an explanatory diagram of a state from droplet flight to landing when a plurality of low-viscosity droplets are discharged.
本実施形態においては、図２７に示すように、温度と標準吐出検知用駆動波形Ｐｖ０に乗じる振幅倍率、吐出パルスの吐出周期との関係を格納した温度テーブルを保持している。吐出周期Ｔａは、高温になるに従って短く（吐出周波数を高く）設定されている。 In this embodiment, as shown in FIG. 27, a temperature table storing the relationship between the temperature, the amplitude magnification multiplied by the standard ejection detection drive waveform Pv0, and the ejection cycle of the ejection pulse is held. The discharge cycle Ta is set shorter (higher discharge frequency) as the temperature becomes higher.
そして、図２６を参照して、制御部５００は、吐出検知を開始すると、温度センサ５１８によって検出された環境温度（あるいは、液体温度、ヘッド温度）などの現在温度を取得する。
Then, referring to FIG. 26, when starting the discharge detection, the
その後、温度テーブルから現在温度に対応する振幅倍率、吐出周期を読み出す。そして、標準吐出検知用駆動波形Ｐｖ０の吐出パルスＰに振幅倍率を乗じて、温度に対応する振幅Ｖａを有する吐出パルスＰの吐出周期Ｔａを温度に対応する吐出周期に設定した吐出検知用駆動波形Ｐｖを生成出力し、ヘッド４に与える。つまり、標準吐出検知用駆動波形Ｐｖ０の振幅、吐出周期を温度（環境温度）に応じて補正する。
Thereafter, the amplitude magnification and the discharge cycle corresponding to the current temperature are read from the temperature table. Then, the ejection pulse P of the standard ejection detection drive waveform Pv0 is multiplied by the amplitude magnification, and the ejection cycle Ta of the ejection pulse P having the amplitude Va corresponding to the temperature is set to the ejection cycle corresponding to the temperature. Pv is generated and output and given to the
すなわち、前述の第１実施形態で説明したように、液滴の粘度や表面張力などの特性値は温度によって変化する。例えば、低温環境では、液滴の粘度、表面張力が増大するため、ヘッド４のノズル面４０から液滴７００の後端部が離れにくくなる。例えば、常温環境では２０μｓでヘッド４のノズル面４０から離れる液滴７００が、低温環境では２３μｓでヘッド４のノズル面４０から離れるようになる。
That is, as described in the first embodiment, the characteristic values such as the viscosity and the surface tension of the droplet change depending on the temperature. For example, in a low temperature environment, the viscosity and surface tension of the droplets increase, so that the rear end portion of the
つまり、低温環境では、液滴の粘度や表面張力が増大することでヘッド４のノズル面４０から液滴７００の後端部が離れにくくなるため、先行する液滴と後行する液滴の先端部との距離が短くなる傾向があり、液滴が繋がりやすい傾向がある。したがって、ヘッド４と電極１０１が液滴７００により繋がることによる吐出不良が発生しやすい。
In other words, in the low temperature environment, the viscosity and surface tension of the droplets increase, so that the rear end portion of the
そこで、低温環境では、例えば図１９で説明したように、吐出パルスＰの吐出周期Ｔａを長くした吐出検知用駆動波形を生成出力する。そのため、温度テーブルに各温度ごとに、吐出検知用駆動波形における吐出周期Ｔａを設定し、低温ほど長い吐出周期Ｔａを設定する。 Therefore, in the low temperature environment, for example, as described with reference to FIG. 19, a discharge detection drive waveform in which the discharge cycle Ta of the discharge pulse P is increased is generated and output. Therefore, the discharge cycle Ta in the discharge detection drive waveform is set for each temperature in the temperature table, and the longer discharge cycle Ta is set at lower temperatures.
これにより、先行する液滴７００ａと後行する液滴７００ｂの吐出間隔が長くなって、先行する液滴７００ａの後端部と後行する液滴７００ｂの間隔が広がる。したがって、先行する液滴７００ａの先端部が電極１０１に着弾する瞬間には後行する液滴７００ｂの後端部をヘッド４から離れさせることができ、液滴７００によりヘッド４と電極１０１が導通することを防ぐことができる。
As a result, the discharge interval between the preceding
一方、高温環境では、液滴の粘度、表面張力が減少するため、ヘッド４から液滴７００の後端部が離れやすくなる。例えば、常温環境では２０μｓでヘッド４から離れる液滴７００が、高温環境では１７μｓでヘッド４から離れるようになる。
On the other hand, in a high temperature environment, the viscosity and surface tension of the droplets are reduced, so that the rear end portion of the
そうすると、図２８（ａ）に示す標準吐出検知用駆動波形Ｐｖ０で吐出を行うと、図２８（ｂ）に示すように、後行する液滴７００ｂを吐出したときに先行する液滴７００ａとの間隔が広がりすぎて、先行する液滴７００ａに後行する液滴７００ｂが繋がらなくなる。つまり、高温環境ではヘッド４のノズル面４０から液滴７００の先端部までの距離が短くなる傾向があり、正常に吐出／不吐出を判断するために必要な電気的変化のレベルになる距離ｅを得ることが難しくなる。
Then, when ejection is performed with the standard ejection detection drive waveform Pv0 shown in FIG. 28A, as shown in FIG. 28B, when the
そこで、温度テーブルに各温度ごとに、吐出検知用駆動波形における吐出周期Ｔａを設定し、高温ほど短い吐出周期Ｔａを設定する。 Therefore, the discharge cycle Ta in the discharge detection drive waveform is set for each temperature in the temperature table, and the shorter discharge cycle Ta is set for higher temperatures.
例えば、高温環境では、図２９（ａ）に示すように、吐出周期Ｔａを短くした（吐出周期Ｔａ３：Ｔａ３＜Ｔａ０）吐出検知用駆動波形Ｐｖ３を生成出力することで、図２９（ｂ）に示すように、先行する液滴７００ａに後行する液滴７００ｂを繋げることができる。
For example, in a high temperature environment, as shown in FIG. 29A, the discharge cycle Ta is shortened (discharge cycle Ta3: Ta3 <Ta0), and the discharge detection drive waveform Pv3 is generated and output, so that FIG. As shown, the following
これにより、ノズル面４０から液滴７００の先端部までの距離が長くなり、液滴７００ａに誘起される電荷量が増えるため、液滴の粘度や表面張力が減少する高温環境でも、正常に吐出／不吐出を判断するために必要な電気的変化のレベルを得ることができる。
As a result, the distance from the
このようにして、温度変化に伴う液滴の特性値の変動による、ノズル面４０から液滴７００の先端部までの距離のばらつきを抑えることができる。
In this way, it is possible to suppress variations in the distance from the
これにより、吐出状態検知動作の吐出状態検知精度の向上、液滴によりヘッドと電極が繋がることによる吐出不良の発生の抑制を図ることができる。さらに、ヘッドから液滴の先端部までの距離のばらつきを抑えることにより、ヘッドと電極の距離を近づけることができるため、検知用に吐出する滴を削減でき、無駄な液体消費を低減できる。 Thereby, it is possible to improve the discharge state detection accuracy of the discharge state detection operation and to suppress the occurrence of discharge failure due to the connection between the head and the electrode by the liquid droplets. Furthermore, since the distance between the head and the electrode can be reduced by suppressing variation in the distance from the head to the tip of the droplet, it is possible to reduce the number of droplets ejected for detection and reduce wasteful liquid consumption.
次に、本発明の第６実施形態について図３０及び図３１を参照して説明する。図３０は同実施形態の説明に供するフロー図、図３１は同じく温度テーブルの一例の説明図である。 Next, a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 30 and 31. FIG. FIG. 30 is a flowchart for explaining the embodiment, and FIG. 31 is an explanatory diagram of an example of a temperature table.
本実施形態においては、図３１に示すように、温度と標準吐出検知用駆動波形Ｐｖ０に乗じる振幅倍率、吐出パルスの吐出周期、吐出パルスの数（滴数）との関係を格納した温度テーブルを保持している。吐出周期Ｔａは、高温になるに従って短く（吐出周波数を高く）設定されている。また、滴数は、高温になるに従って多く設定されている。 In the present embodiment, as shown in FIG. 31, a temperature table storing the relationship between the temperature and the amplitude magnification multiplied by the standard ejection detection drive waveform Pv0, the ejection cycle of ejection pulses, and the number of ejection pulses (number of drops). keeping. The discharge cycle Ta is set shorter (higher discharge frequency) as the temperature becomes higher. Also, the number of drops is set to increase as the temperature increases.
そして、図３０を参照して、制御部５００は、吐出検知を開始すると、温度センサ５１８によって検出された環境温度（あるいは、液体温度、ヘッド温度）などの現在温度を取得する。
Referring to FIG. 30, when starting the discharge detection, the
その後、温度テーブルから現在温度に対応する振幅倍率、吐出周期、滴数を読み出す。そして、標準吐出検知用駆動波形Ｐｖ０の吐出パルスＰに振幅倍率を乗じて、温度に対応する振幅Ｖａを有する吐出パルスＰの吐出周期Ｔａを温度に対応する吐出周期に設定して、滴数分の吐出パルスＰを含む吐出検知用駆動波形Ｐｖを生成出力し、ヘッド４に与える。
Thereafter, the amplitude magnification, the discharge cycle, and the number of drops corresponding to the current temperature are read from the temperature table. Then, the ejection pulse P of the standard ejection detection drive waveform Pv0 is multiplied by the amplitude magnification, and the ejection cycle Ta of the ejection pulse P having the amplitude Va corresponding to the temperature is set to the ejection cycle corresponding to the temperature. A discharge detection drive waveform Pv including the discharge pulse P is generated and output and applied to the
すなわち、前記第５実施形態で説明したように、吐出パルスの吐出周期を温度に応じて変化させた場合、温度によらずに吐出する液滴の滴数が同じであると、吐出周期の調整分に応じて吐出検知動作に要する複数の液滴を吐出するために要する時間が変動することになる。 That is, as described in the fifth embodiment, when the ejection cycle of the ejection pulse is changed according to the temperature, the ejection cycle is adjusted if the number of droplets ejected is the same regardless of the temperature. Depending on the minutes, the time required to discharge a plurality of droplets required for the discharge detection operation varies.
ここで、前述したように、電極に液滴が着弾するときの電気的変化を測定することによって吐出／不吐出を検知する場合、吐出状態の検知精度を高くするため、吐出状態検知動作で吐出する液滴は複数滴を吐出させることが好ましい。 Here, as described above, in the case of detecting discharge / non-discharge by measuring an electrical change when a droplet lands on the electrode, in order to increase the detection accuracy of the discharge state, the discharge is detected by the discharge state detection operation. It is preferable that a plurality of droplets be ejected.
ところが、電極に液滴が着弾するときの電気的変化を測定することによって吐出／不吐出を検知する場合、電極の微小時間当りの電気的変化を検知しているため、液滴を一定時間以上吐出すると、逆に電気的変化のレベルが低下する。 However, in the case of detecting discharge / non-discharge by measuring the electrical change when the droplet hits the electrode, the electrical change per minute time of the electrode is detected. When discharged, the level of electrical change decreases.
つまり、正常に吐出／不吐出を判断するために必要な電気的変化のレベルを得るために、液滴を吐出する時間が一定になるように調整する必要がある。 That is, in order to obtain the level of electrical change necessary for normally determining ejection / non-ejection, it is necessary to adjust the droplet ejection time to be constant.
そこで、液滴を吐出している時間が略一定になるように、吐出検知用駆動波形の周波数（吐出パルスの吐出周期）の調整分に応じて、吐出する滴数を増減させることで、最適な吐出時間を維持し、電極の電気的変化のレベルをより高い状態で維持することができる。 Therefore, it is optimal by increasing or decreasing the number of droplets to be ejected according to the adjustment of the frequency (ejection cycle of ejection pulses) of the ejection detection drive waveform so that the time during which the droplets are ejected is substantially constant. The discharge time can be maintained, and the level of electrical change of the electrode can be maintained at a higher level.
上記各実施形態では、着弾部材が電極（電極部材）である例で説明しているが、着弾部材が抵抗体（抵抗部材）であって、滴着弾による両端間の抵抗値変化を検出して吐出検知を行うものにも同様に適用することができる。 In each of the above embodiments, the landing member is an electrode (electrode member). However, the landing member is a resistor (resistance member), and a resistance value change between both ends due to droplet landing is detected. The present invention can be similarly applied to a device that detects discharge.
本願において、「液体を吐出する装置」は、液体吐出ヘッド又は液体吐出ユニットを備え、液体吐出ヘッドを駆動させて、液体を吐出させる装置である。液体を吐出する装置には、液体が付着可能なものに対して液体を吐出することが可能な装置だけでなく、液体を気中や液中に向けて吐出する装置も含まれる。 In the present application, the “apparatus for discharging liquid” is an apparatus that includes a liquid discharge head or a liquid discharge unit and drives the liquid discharge head to discharge liquid. The apparatus for ejecting liquid includes not only an apparatus capable of ejecting liquid to an object to which liquid can adhere, but also an apparatus for ejecting liquid toward the air or liquid.
この「液体を吐出する装置」は、液体が付着可能なものの給送、搬送、排紙に係わる手段、その他、前処理装置、後処理装置なども含むことができる。 This “apparatus for discharging liquid” may include means for feeding, transporting, and discharging a liquid to which liquid can adhere, as well as a pre-processing apparatus and a post-processing apparatus.
例えば、「液体を吐出する装置」として、インクを吐出させて用紙に画像を形成する装置である画像形成装置、立体造形物（三次元造形物）を造形するために、粉体を層状に形成した粉体層に造形液を吐出させる立体造形装置（三次元造形装置）がある。 For example, as a “liquid ejecting device”, an image forming device that forms an image on paper by ejecting ink, a powder is formed in layers to form a three-dimensional model (three-dimensional model) There is a three-dimensional modeling apparatus (three-dimensional modeling apparatus) that discharges a modeling liquid onto the powder layer.
また、「液体を吐出する装置」は、吐出された液体によって文字、図形等の有意な画像が可視化されるものに限定されるものではない。例えば、それ自体意味を持たないパターン等を形成するもの、三次元像を造形するものも含まれる。 Further, the “apparatus for ejecting liquid” is not limited to an apparatus in which significant images such as characters and figures are visualized by the ejected liquid. For example, what forms a pattern etc. which does not have a meaning in itself, and what forms a three-dimensional image are also included.
上記「液体が付着可能もの」とは液体が一時的にでも付着可能なものを意味する。「液体が付着するもの」の材質は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックスなど液体が一時的でも付着可能であればよい。 The above-mentioned “thing to which liquid can adhere” means that liquid can adhere even temporarily. The material to which “the liquid adheres” may be any material as long as the liquid can temporarily adhere, such as paper, thread, fiber, cloth, leather, metal, plastic, glass, wood, ceramics.
また、「液体」は、インク、処理液、ＤＮＡ試料、レジスト、パターン材料、結着剤、造形液なども含まれる。 “Liquid” also includes ink, treatment liquid, DNA sample, resist, pattern material, binder, modeling liquid, and the like.
また、「液体を吐出する装置」には、特に限定しない限り、液体吐出ヘッドを移動させるシリアル型装置、液体吐出ヘッドを移動させないライン型装置のいずれも含まれる。 Further, the “device for ejecting liquid” includes both a serial type device that moves the liquid ejection head and a line type device that does not move the liquid ejection head, unless otherwise specified.
また、「液体を吐出する装置」としては他にも、用紙の表面を改質するなどの目的で用紙の表面に処理液を塗布するために処理液を用紙に吐出する処理液塗布装置、原材料を溶液中に分散した組成液をノズルから噴射させて原材料の微粒子を造粒する噴射造粒装置などがある。 In addition to the “device for discharging liquid”, a processing liquid coating apparatus for discharging a processing liquid onto a sheet for applying a processing liquid to the surface of the sheet for the purpose of modifying the surface of the sheet, or a raw material There is an injection granulating apparatus for granulating raw material fine particles by spraying a composition liquid in which a solution is dispersed in a solution from a nozzle.
また、「液体吐出ヘッド」は、使用する圧力発生手段が限定されるものではない。例えば、上記実施形態で説明したような圧電アクチュエータ（積層型圧電素子を使用するものでもよい。）以外にも、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いるサーマルアクチュエータ、振動板と対向電極からなる静電アクチュエータなどを使用するものでもよい。 The “liquid discharge head” is not limited to the pressure generating means to be used. For example, in addition to the piezoelectric actuator as described in the above embodiment (a multilayer piezoelectric element may be used), a thermal actuator using an electrothermal conversion element such as a heating resistor, a diaphragm and a counter electrode are included. An electrostatic actuator or the like may be used.
また、本願の用語における、画像形成、記録、印字、印写、印刷、造形等はいずれも同義語とする。 In addition, the terms “image formation”, “recording”, “printing”, “printing”, “printing”, “modeling” and the like in the terms of the present application are all synonymous.
３ キャリッジ
４、４ａ、４ｂ 液体吐出ヘッド
４０ ノズル面
１００ 吐出検知ユニット
１０１ 電極（電極部材、着弾部材）
９０３ 吐出検知用駆動波形生成部
3
903 Discharge detection drive waveform generator
Claims (7)
着弾部材の着弾面に前記液体吐出ヘッドから吐出された液滴が着弾することで生じる電気的変化から吐出の有無を検知する吐出検知手段と、
前記吐出の有無を検知するときに前記ノズルから前記液滴を吐出させる吐出検知用駆動波形を生成する駆動波形生成手段と、を備え、
前記吐出検知用駆動波形は、複数の液滴を連続して吐出させる吐出パルスを含み、
前記吐出パルスで吐出される前記複数の液滴は、前記ノズルが形成されたノズル面から前記着弾面に最も近い前記液滴までが繋がり、
前記繋がった前記複数の液滴の内の前記着弾面に近い側の前記液滴の先端部から前記ノズル面までの距離は、前記ノズル面と前記着弾面との間隔よりも短くなる
ことを特徴とする液体を吐出する装置。 A liquid discharge head having a nozzle for discharging droplets;
A discharge detecting means for detecting presence or absence of discharge from an electrical change caused by landing of a droplet discharged from the liquid discharge head on a landing surface of a landing member;
Drive waveform generation means for generating a discharge detection drive waveform for discharging the droplets from the nozzle when detecting the presence or absence of the discharge,
The ejection detection drive waveform includes an ejection pulse for ejecting a plurality of droplets continuously,
The plurality of droplets ejected by the ejection pulse is connected from the nozzle surface on which the nozzle is formed to the droplet closest to the landing surface,
Of the plurality of connected droplets, the distance from the tip of the droplet on the side close to the landing surface to the nozzle surface is shorter than the interval between the nozzle surface and the landing surface. A device for ejecting liquid.
ことを特徴とする請求項１に記載の液体を吐出する装置。 The apparatus for ejecting liquid according to claim 1, wherein an interval between the nozzle surface and the landing surface is an interval between the nozzle surface and a surface of a deposit deposited on the landing surface.
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の液体を吐出する装置。 3. The apparatus for ejecting liquid according to claim 1, further comprising means for correcting the ejection detection drive waveform in accordance with an environmental temperature.
ことを特徴とする請求項３に記載の液体を吐出する装置。 4. The apparatus for ejecting liquid according to claim 3, wherein the amplitude of the ejection pulse is increased when the environmental temperature is low compared to when the environmental temperature is high.
ことを特徴とする請求項３又は４に記載の液体を吐出する装置。 5. The apparatus for ejecting liquid according to claim 3, wherein when the environmental temperature is high, the ejection cycle, which is a repetition cycle of the ejection pulse, is made shorter than when the environmental temperature is low.
ことを特徴とする請求項５に記載の液体を吐出する装置。 6. The apparatus for ejecting liquid according to claim 5, wherein when the environmental temperature is high, the number of ejection pulses is increased by increasing the number of ejection pulses compared to when the environmental temperature is low.
着弾部材の着弾面に前記液体吐出ヘッドから吐出された液滴が着弾することで生じる電気的変化から吐出の有無を検知する吐出検知手段と、
前記吐出の有無を検知するときに前記ノズルから前記液滴を吐出させる吐出検知用駆動波形を生成する駆動波形生成手段と、を備え、
前記吐出検知用駆動波形は、前記ノズルが形成されたノズル面から前記液滴の先端部までの長さが、前記ノズル面と前記着弾面との間隔の１／１０以上となる前記液滴を吐出させる吐出パルスを含む
ことを特徴とする液体を吐出する装置。 A liquid discharge head having a nozzle for discharging droplets;
A discharge detecting means for detecting presence or absence of discharge from an electrical change caused by landing of a droplet discharged from the liquid discharge head on a landing surface of a landing member;
Drive waveform generation means for generating a discharge detection drive waveform for discharging the droplets from the nozzle when detecting the presence or absence of the discharge,
The ejection detection drive waveform includes the droplets in which the length from the nozzle surface on which the nozzle is formed to the tip of the droplet is 1/10 or more of the interval between the nozzle surface and the landing surface. An apparatus for ejecting liquid, comprising ejection pulses to be ejected.
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